Стройметалл #1 2009

SM.qxd

27.09.2007

14:18

Page 1

SM.qxd

27.09.2007

14:48

Page 2

ОТ РЕДАКТОРА

ИЗДАТЕЛЬ И УЧРЕДИТЕЛЬ:

Дорогие читатели!

ООО «Информационно издательский центр «Держава»

Генеральный директор Коммерческий директор

Д

еньги решают многое. Но далеко не все. И созда вать журнал, рассчитан ный только на рекламную прибыль, нам вовсе не ин тересно. Цели и задачи от раслевого журнала мы ви дим в другом — «Строй Металл» должен быть причастен к свершению больших дел. А то, что российское производство металлоконструкций возвращает утраченные по зиции — факт очевидный. Востребованность строительного металла сегодня растет, перспек тивы развития предприятий огромные. При первом же близком знакомстве с заводами, проектными бюро, монтажными фирмами нас по разили масштабы задач, воодушевленность людей и разгорелся азарт от сопричастности к настоящей работе. Мы точно знаем, каким должен быть жур нал «СтройМеталл» — вашим единомышленником, способным отстаивать интересы отрасли, поддер живать начинания отдельных производителей, стоя щих на позиции государственности и эффективности отечественных производств. Мы готовы стать вашим лобби, хотя, наверно, наивно звучит готовность но ворожденного журнала подставить плечо гигант ской сфере промышленности. Правда, у возвраща ющегося к активной жизни гиганта и проблемы нако пились немалые. Не случайно темой следующего номера «СтройМеталла» станет модернизация и расширение производств. Но пока вышел в свет лишь первый номер жур нала. И он появился во многом благодаря вам. Ве дущие производители металлоконструкций, от раслевые институты, поставщики металла, фирмы, работающие в сфере автоматизации проектирова ния, поддержали своим участием «СтройМеталл». Мы горды тем, что с первых шагов с журналом на чали сотрудничать регионы. Спасибо вам! Уверены, что ваша доброжелательность и стро гая объективность помогут нам быстро взрос леть, и «СтройМеталл» приблизится к задуманно му идеалу. С уважением, главный редактор Светлана Петухова

2

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

Светлана Пичкур Регина Фомина

РЕДАКЦИЯ: Главный редактор Выпускающий редактор Координатор проекта

Светлана Петухова (smetall@dorvest.ru) Елена Шикова (center@dorvest.ru) Наталия Гуляева (smetall@dorvest.ru)

Графическая концепция Верстка Корректор Фотокорреспонденты

Сергей Тюрин Егор Калинин Вера Куликова Вадим Лурье Вадим Нехаев

Руководитель отдела рекламы Любовь Смирнова Отдел рекламы Ирина Андреева Полина Пичкур Офис менеджер Техническая поддержка Отдел распространения

Ольга Брусина Андрей Дешев Андрей Бочаров

РАСПРОСТРАНЕНИЕ: Федеральное агентство по строительству Минпромэнерго Администрации федеральных округов Всероссийская ассоциация металлостроителей Российский союз поставщиков металлопродукции Отраслевые ассоциации и общественные организации Проектные институты и подрядные организации России Научно исследовательские институты, отраслевые вузы; научно практические центры Отраслевые выставки, специализированные мероприятия (конференции, семинары, круглые столы)

АДРЕС РЕДАКЦИИ: 197101 Санкт Петербург, Казарменный пер., 2/42 Тел./факс: (812) 320 04 08; (812) 320 04 09; (812) 715 23 26

ЗАРЕГИСТРИРОВАН: Управлением Федеральной службы по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия по Северо Западному Федеральному округу. Свидетельство о регистрации ПИ N№ ФС2 8810 от 21.09.2007

Издается с 2007 года. Установочный тираж 10 000 экз. Подписано в печать 27.09.2007. Заказ N№ Цена свободная Отпечатано в типографии «Премиум ПРЕСС» Санкт(Петербург, ул. Оптиков, 4.

SM.qxd

27.09.2007

14:25

Page 3

SM.qxd

27.09.2007

14:26

Page 4

СОДЕРЖАНИЕ Рынок металлов «Найти баланс спроса и предложения...»

6

Китайская балка в Санкт Петербурге

8

«На состояние рынка не влияют ни английская балка, ни белорусская труба...»

10

Конструкции Красивый бизнес с идеологией государственности

14

ЗАО «Курганстальмост»: уникальные мосты делаем мы

16

Две пятерки за успешный труд: 55 летие «Завода металлоконструкций»

19

Быстровозводимые жилые здания из ЛСТК по технологии СТАЛДОМ®

22

Нелегкий путь легких стальных конструкций

27

ТЕМА НОМЕРА Проектирование в металлостроении Проекты нового века

28

StruCad: металлокаркас за час

34

Построение модели проектирования новых конфигураций гнутых профилей

40

4

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

SM.qxd

27.09.2007

14:26

Page 5

Металлический объект Стальные нити «Балтийской жемчужины»

41

Торгово бытовой комплекс в Рыбацком

44

Проекты развития территорий

46

Оборудование Сделано в Китае: сварочное оборудование HUAWEI

49

ООО «Аркада Инжиниринг»: производитель номер один 50

Технологии защиты металла Методы защиты от огня конструкций промышленных объектов

53

Борьба с законом природы, или поиск антикоррозийных средств

56

Контроль качества Управление качеством сортовых гнутых профилей

58

Технология дефектоскопии металлических конструкций на основе эффекта магнитомеханической анизотропии

60

Бесконтактный магнитометрический метод обследования трубопроводов

62

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

5

SM.qxd

27.09.2007

14:26

Page 6

РЫНОК МЕТАЛЛА

«Найти баланс спроса и предложения...» «Мы стоим на пороге революционной трансформации рынка, — считает президент Российского союза поставщиков металло; продукции (РСПМ) А. Романов. — В ближайшие годы произ; водство стали в России вырастет на 20–25 млн тонн и к 2015 го; ду приблизится к 90 млн тонн, тогда как внутреннее потребле; ние возрастет до 45–47 млн тонн. В условиях жесткой конку; ренции на внешних рынках важно найти баланс спроса и пред; ложения. И главное — стимулировать национальное потребле; ние металлопродукции, внутреннюю переработку металлов, развивать наряду со стройиндустрией машиностроение».

Доли поставок проката на внутренний рынок РФ

С

егодня потребление металлопро дукции на внутреннем рынке Рос сии составляет около 33 млн т в год. Европа ежегодно потребляет по рядка 150 млн т стали, при этом постоян но увеличивая закупки импортной ста лепродукции. Так, по данным Европейской комис сии, импорт стали в Евросоюз за первые семь месяцев текущего года вырос на 47,8 % по сравнению с аналогичным по казателем 2006 г. Особо увеличился импорт сталепродукции из Китая — 164,9 %, достигнув 7,1 млн т. Импорт индийской стали возрос на 68 % и соста вил 1,3 млн т. Эти цифры были озвуче ны в Будапеште на конференции «Ме таллоторговля Центральной и Восточной Европы». Если рассматривать импорт металла в Европу по видам продукции, то наибо

6

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

Динамика рынка стальных труб в 2001–2006 гг.

лее увеличился приток плоского прока та — на 52,8 % и достиг 12,6 млн т. Импортные поставки чугуна в ЕС вырос ли на 47,5 % (5,8 млн т), труб — на 49,1 % (2,75 млн т), полуфабрикатов — на 5,2 %, составив более миллиона тонн. Объемы зарубежных поставок горя чекатаных рулонов в Европу возросли на 22,6 % и достигли 4,6 млн т, холодно катаных — на 29,9 % (1,5 млн т). Прак тически удвоился импорт стали с покры тиями, превысив отметку 2,7 млн т. Толстолистового проката, выпущенного

SM.qxd

27.09.2007

14:26

Page 7

РЫНОК МЕТАЛЛА

География производства

на станах «Кварто», было ввезено на 158,3 % больше, чем в январе–августе 2006 г. Импорт арматуры увеличился на 45,8 % и дошел до почти 2,2 млн т, не легированных прутков и мелкосортных профилей — на 36,8 % (807 тыс. т). Также на 49 % увеличился ввоз катанки и составил 2,1 млн т. Но уже в I квартале 2007 г. стало оче видно — процессы, проявившиеся на рынке в прошлом году, ускоряются. Так, в частности, китайский импорт стальной продукции достиг 12,2 млн т, что на 58 % больше, чем за аналогичный пери од 2006 г., и на 10 % больше, чем за IV квартал прошлого года. В то же время экспорт из Европы составил 7,2 млн т, что на 8 и 9 % меньше, чем за I и IV кварталы 2006 г. соответственно. Данная статистика показывает, что ес ли раньше европейский рынок был на сыщен продукцией, то сейчас он с каж дым месяцем все острее испытывает

Импорт металлопроката (млн. т.)

Экспорт металлопроката (млн. т)

дефицит торгового баланса. Уже в I квартале этого года он равнялся 5,1 млн т (экспорт — 7,6 млн т, импорт — 12,5 млн т). В стоимостном выра жении эт 77 млн евро. Страны Европы стали объектом для притока импорта из стран, не входящих в ЕС, и основной объем экспорта при шел из России и Украины. Прежде все го, это связано с изменениями во внеш неторговых отношениях Европы с Кита ем и другими азиатскими странами. Ки тайские производители, демпингуя, практически завалили европейский ры нок дешевой продукцией. Естественно, Европа не могла не отреагировать на по добную ситуацию. Торговый комиссар Евросоюза П. Мандельсон на встрече с китайскими партнерами остро высказал ся относительно стального потока в страны ЕС. В частности, представитель Еврокомиссии пригрозил китайцам анти демпинговыми мерами, если они этот

поток не сдержат. Китаю ничего не ос тавалось, как согласиться на определен ные экспортные квоты. Основными ви дами продукции, попадающими под квотирование, будут горячекатаный прокат и нержавеющий холоднокатаный прокат. Действия Европы вполне обоснован ны, ведь за январь–февраль т.г. импорт из Поднебесной горячекатаного проката увеличился на 266 % по сравнению с пре дыдущим годом — до 454 тыс. т, а по нержавеющему холоднокатаному про кату прирост импорта и вовсе составил 4700 % (65 тыс. т). В целом же по Европе, по данным анг лийского Бюро статистики чугуна и ста ли, импорт в 2006 г. составил: из России — 7,1 млн т (+26 %), Китая — 5,7 млн т (+295 %), Украины — 4,4 млн т (+18 %), Турции — 3,9 млн т (+43 %), Бразилии — 2 млн т (+44 %). В I квартале 2007 г. из Китая было поставлено 2,5 млн т, что более чем в 2 раза превышает среднемесячный по казатель 2006 г. Совокупный объем поставок из России и Украины равнялся 2,1 млн т, что чуть ниже средних пока зателей по 2006 г. Бразильский импорт оказался вдвое больше среднемесяч ных результатов по прошлому году (620 тыс. т). Влияние китайских компаний на евро пейский международный рынок метал ла волнует не только Европу. И если, по прогнозам аналитиков, в этом году ожидается стабилизация объемов ки тайского экспорта сталепродукции в Европу, то наращивание импортных поставок китайской металлопродукции в Россию идет по возрастающей. Не случайно российские производители метизов инициировали антидемпинго вое расследование в отношении ки тайского крепежа, направив в госорга ны соответствующее заявление.

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

7

SM.qxd

27.09.2007

14:27

Page 8

РЫНОК МЕТАЛЛА

Китайская балка в Санкт;Петербурге ООО «Балтик ЛТД» – динамично развивающаяся фирма, соз; данная более 15 лет назад на базе Опытно;эксперименталь; ного завода металлоконструкций треста «Промстроймон; таж;71» Главзапстроя. На сегодняшний день «Балтик ЛТД» за; нимает уверенные позиции лидера на рынке металлопроката в Санкт;Петербурге и Северо;Западном регионе РФ.

i

Основные виды деятельности: изготовление металлических строи; тельных конструкций; поставка черного металлопроката.

П

роводя политику обеспечения строительного комплекса каче ственным металлопрокатом, фирма активно расширяет круг парт неров за рубежом, благодаря чему на российском строительном рынке поя вился новый продукт – китайская дву тавровая балка. Поставки китайской балки в Санкт Петербург осуществля ются на основании долгосрочного до говора, заключенного руководством ООО «Балтик ЛТД» с китайским метал лургическим комбинатом LAIGANG. Китайская металлургия, являясь мо лодой, но стремительно набирающей обороты отраслью, сегодня произво дит 40 процентов от всей мировой ме таллургической продукции. Так, за 2006 год Китай выплавил 500 млн тонн стали. Один из крупнейших металлур гических комбинатов Китая —

8

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

LAIGANG, также новый завод, открыв шийся в 2002 году, и его оснащение представлено самым современным западным оборудованием. Мощности предприятия позволяют производить 3 млн 300 тыс. тонн стали в год, в том числе 1 млн 800 тыс. тонн балок. На рынок Северо Запада поступают двутавровые балки двух видов — из стали марки Q235 и стали марки Q345. Высокое качество продукции подтве рждено экспертными органами Рос сийской Федерации. Балки доставляются в Петербург же лезнодорожным и водным транспор том. Весь сортамент продукции представлен на складах ООО «Балтик ЛТД».

ООО «Балтик ЛТД» Санкт;Петербург, Софийская ул., 80 тел. 706;99;73, 600;70;70 — многоканальные тел. 706;99;82 тел/факс 706;99;71, 706;99;75 тел. 600;70;77 е;mail: baltic;ltd@peterlink.ru

И.Д. Джавадов, генеральный директор ООО «Балтик ЛТД» Согласно экспертному заключению № 002;11;00734/1 Санкт;Петербургской торгово;промышленной палаты от 26.02.

2007 г., сталь марок Q235А и Q235В по Го; сударственному стандарту Китайской На; родной Республики GB 700;88 при срав; нении химического состава и механиче; ских свойств признана аналогичной рос; сийским маркам стали: марки Ст3пс/ Ст3сп по ГОСТ 380;94 и марок С245, С255 по ГОСТ 27772;88. Согласно экспертному заключению № 002;11;00734/2 Санкт;Петербург; ской торгово;промышленной палаты от 26.02.2007 г., сталь марок Q345 (А, В, C, D, E) по Государственному стандарту Ки; тайской Народной Республики GB/T 1591;94 при сравнении химического состава и механических свойств призна; на аналогичной российской марке стали 345 ГОСТ 19281;89. Размеры китайских двутавров горяче; катаных с параллельными гранями по; лок по стандарту GB/T11263;1998 иден; тичны российским аналогам по СТО АСЧМ 20;93, что также подтверждено экспертным заключением № 002;11; 00734/3, выданным Санкт;Петербург; ской торгово;промышленной палатой от 26.02.2007 г.

SM.qxd

27.09.2007

14:27

Page 9

РЫНОК МЕТАЛЛА

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

9

SM.qxd

27.09.2007

14:27

Page 10

РЫНОК МЕТАЛЛА

«На состояние рынка не влияют ни английская балка, ни белорусская труба...» ЗАО «Завод металлоконструкций» — одно из крупнейших предприятий страны, работающих в сфере производства ме; таллических конструкций для гражданских, промышленных сооружений, объектов мостостроения. Мощный объем про; изводства определил специфику партнерских отношений за; вода как с поставщиками металла, так и с заказчиками про; дукции. И хотя условия деятельности петербургского ЗМК нельзя назвать типичными, мы обратились к генеральному директору завода Игорю Александровичу Новаку с просьбой обрисовать ситуацию, сложившуюся на рынке металлопро; дукции Северо;Запада.

— Игорь Александрович, производи; тели металлоконструкций нередко под; нимают вопрос о невозможности заку; пок металлопроката напрямую от про; изводителей. В результате они вынуж; дены действовать через дилеров, что ведет к повышению цены конечной про; дукции. Испытывает ли подобные проб; лемы ваш завод?

— Наш основной поставщик металла — завод «Северсталь». С ним мы рабо таем напрямую и входим в число десяти лучших потребителей. Наши партнер ские отношения сложились еще в совет ские времена. Более того, «Завод ме таллических конструкций» был создан на базе участка организации «Севзапмон таж», специалисты которого монтирова

10

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

ли конструкции при строительстве Чере повецкого металлургического завода (теперь вошедшего в «Северсталь»). На ше содружество продолжилось и при рыночных отношениях, но уже при новых требованиях, на новых условиях — мы нашли компромисс, и все вопросы взаи модействия сумели урегулировать. Понятно, что деловое партнерство двух коммерческих предприятий объяс няется не только традицией. Я поясню. Дело в том, что завод «Северсталь» за интересован в больших поставках метал ла. А мы покупаем довольно крупные партии. Так, если ЗМК делает полторы тысячи тонн металлоконструкций в ме сяц, то, значит, две тысячи тонн металла требуется только для их изготовления. Но мы еще занимаемся и перепродажей металла, поэтому покупаем металла в месяц 3–4 тысячи тонн. Бывают и особо большие заказы, когда речь идет об осо бых видах стали. Например, низколеги рованную сталь прокатывают через три месяца, поэтому мы вынуждены заказы вать сразу объем в 5 тысяч тонн — бе рем у заказчика металлоконструкций аванс и рассчитываемся с поставщиком металла. Причем платежи всегда произ водим без задержек и в срок, и это тоже показатель, характеризующий нас как надежных заказчиков. Однако когда требуются мелкие пар тии металла, мы также закупаем их на

рынке через дилерские организации, по тому что металлургическим заводам не выгодно работать с заказчиком, желаю щим купить металла каких то 5–10 тонн.

— Работаете ли вы с зарубежными поставщиками металла?

— Как основным партнерам «Север стали», нам идут соответствующие скид ки, преференции по ставкам, оплате. Поэтому с зарубежными поставщиками металла заводу работать невыгодно.

— Есть ли попытки западных произво; дителей металла, металлических конструкций пробиться на наш рынок?

— Есть, а как же! Свою продукцию предлагают и финны, и шведы, и англича не… Например, так и не реализованный проект строительства на Лиговском прос пекте у Московского вокзала. Для возве дения планировавшегося комплекса тре бовалось около 5 тысяч тонн металлокон струкций. Тендер на их изготовление вы играла американская фирма «Хевел Стил», а мы были у нее на субподряде. Фирма поставила сюда полторы тысячи тонн английских балок, специально зака занных под этот проект. Так что, как ви дите, зарубежные поставки осуществля лись, но не в таких больших количествах, чтобы повлиять на наш рынок. К тому же за рубежом несколько другой сорта мент, который у нас еще не введен в СТП на строительство металлоконструкций. Вот если мы войдем в ВТО и будут разра ботаны наши национальные стандарты, соответствующие европейским, то мож но будет их металлоконструкции приме нять напрямую. А сейчас получается, что взяв, металл за рубежом, мы будем вы нуждены согласовывать с заказчиками применение этого металла, а расчетчики люди консервативные… Поэтому на се годняшний день применяется практически только российский металл.

— Ощущаете ли вы конкуренцию со стороны ваших коллег из ближнего за; рубежья, например, Белоруссии?

SM.qxd

27.09.2007

14:27

Page 11

РЫНОК МЕТАЛЛА

Если мы войдем в ВТО и будут разработаны наши национальные стандарты, соответствующие европейским, то можно будет применять их металлоконструкции напрямую

— Из Белоруссии поставляется, пожа луй, только один вид металлопродукции — труба. Но это достаточно дорогая продукция. Сейчас на рынке металлоконструкций Северо Запада ощущается большая потребность в трубной продукции, и мы рассматриваем возможность строитель ства завода по изготовлению труб, — в настоящее время ведем переговоры об условиях реализации данного проекта с правительством Ленинградской области. А завод «Северсталь», зная о наших на мерениях, в свою очередь, тоже начал развивать подобный проект у себя, пла нируя создать мощности по изготовле нию трубной продукции. Но рынок се годня емкий, поэтому заказчиков хватит на всех. Сейчас и легкие металлические конструкции, и, в том числе, фермы — все делается из труб. Трубы — очень востребованный вид продукции.

— Многие российские предприятия сейчас живут в преддверии вхождения

страны в ВТО, испытывая кто надежду, кто опасения. С каким настроением вы ожидаете вступления во Всемирную торговую организацию?

— Еще в 1990 году завод заключил до говор о сотрудничестве и взаимопомо щи с американской компанией «Хевел Стил». В результате на заводе было соз дано специальное КБ, в котором работа ют 45 специалистов, прошедших обуче ние в США и теперь разрабатывающих документацию для металлических конструкций по американским стандар там. В партнерстве с «Хевен Стил» мы поставляли продукцию в Западную Евро пу, Африку, Южную Америку. Поэтому рынок немножко знаем, и представля ем, как работать на нем. И я могу ска зать, что перспектива вступления в ВТО наш завод не пугает.

— По мнению экспертов, металлурги; ческим предприятиям уже сейчас вы; годней работать на зарубежного потре; бителя. Например, в ту же Финляндию

металл продается по цене почти вдвое превосходящей цены на российском рынке. Как вы считаете, с приходом «эры свободной торговли» не окажутся ли без металла наши отечественные потребители?

— Когда то на заре перестройки нам пытались внушить, что свободный рынок сам все наладит, сам все проблемы ре шит. Но время доказало, что это не так. В любом демократическом государстве, начиная с Соединенных Штатов, руковод ство страны устанавливает четкие правила рыночной игры. И вступление в ВТО не оз начает наступления вседозволенности. Правительство должно ввести опреде ленные законы, чтобы обеспечить сырь ем свою промышленность и дать воз можность предприятиям получить при быль от зарубежных продаж. Посмотри те на Западную Европу. Да, они говорят: мы в ВТО. Но как они защищают свои рынки! Каждая страна отстаивает свои на циональные интересы. Надеюсь, что та ким же курсом будем следовать и мы!

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

11

SM.qxd

27.09.2007

14:28

Page 12

SM.qxd

27.09.2007

15:17

Page 13

Деловая программа Форума «Российский промышленник»

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

13

SM.qxd

27.09.2007

14:29

Page 16

КОНСТРУКЦИИ

ЗАО «Курганстальмост»: уникальные мосты делаем мы ЗАО «Курганстальмост» — ведущее предприятие российского мостостроения по объему выпускаемой продукции. Здесь еже; годно производят более 60 тысяч тонн металлоконструкций. Автодорожные, железнодорожные, совмещенные мосты, другие изделия предприятия эксплуатируются во многих облас; тях и регионах России, а также в Казахстане, Белоруссии, прибалтийских государствах, Турции, Лаосе, Германии. За 27 лет работы предприятия было произведено около 600 тысяч тонн мостовых металлоконструкций для сотен мелких, крупных и внеклассных мостов, расположенных от Магадана до Лейпцига.

К

ачество продукции «Кургансталь моста» подтверждено российски ми и международными сертифи катами, в том числе сертификатом Реги стра Ллойда и германским сертифика том DVC ZERT. Каждые три года

предприятие подтверждает соответ ствие системы менеджмента качества стандарту ISO 9001. В преддверии вступления России в ВТО курс на производство продукции миро вых стандартов последовательно прово

Мост «Красный дракон» через р. Обь в Ханты;Мансийске

16

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

дится руководством ЗАО «Кургансталь мост». Последние 17 лет возглавляет предприятие Николай Парышев, акаде мик Академии транспорта РФ, заслу женный строитель РФ, кавалер ордена Дружбы и ордена Почета. По рейтингу профессиональной эффективности и де ловой репутации Николай Парышев вхо дит в тысячу наиболее профессиональ ных менеджеров России. Удостоен На циональной и Международной премии Петра Великого как «Лучший менеджер России». Европейцы смогли оценить качество продукции курганских мостостроите лей в 2006 г. Тогда, выиграв тендер на поставку металлоконструкций в Герма нию (первым среди предприятий рос сийского мостостроения), ЗАО «Кур ганстальмост» успешно справилось с задачей. Накануне чемпионата мира по

SM.qxd

27.09.2007

14:29

Page 17

КОНСТРУКЦИИ футболу в июне 2006 г. на федераль ной трассе Германии вблизи Лейпцига были запущены в эксплуатацию мосты близнецы, рожденные в Кургане. Каж дый по 60 метров в длину и 17 в шири ну, всего 730 тонн металлоконструк ций. Сегодня предприятие отгрузило металлоконструкции в Дортмунд (Гер мания) для второго «моста на экс порт», этот заказ уже на 4,5 тысячи тонн. Сегодня ЗАО «Курганстальмост» участвует в производстве строительных машин нового поколения MBG 12 и MBG 24, предназначенных для проведе ния буровых работ как в промышлен ном, так и в гражданском строитель стве. В конце сентября первая MBG 24, собранная в Кургане, будет отгружена покупателю. Машины же MBG 12 уже полтора года успешно работают в Уфе, Челябинске, Екатеринбурге, Новом Уренгое, Усинске, Санкт Петербурге, Москве. Также наличие «имени» «Кургансталь мост» гарантирует качество высоко прочных болтов, выдерживающих дав ление свыше 1100 МПа и температуру 65 °С; шпунтового профиля; шпунтовые

панели позволяют сократить сроки стро ительства объектов в несколько раз; во допропускных труб высокой прочности, пиломатериалов, щебня, добываемого на Синарском карьере в Курганской об ласти. В будущем году на российском рынке появится литая и колотая дробь, произведенная на российско француз ском предприятии. Кроме того, ЗАО «Курганстальмост» лидирует в Российской Федерации и странах Восточной Европы в области производства стальной фибры для арми рования бетона. Стальная фибра из Кур гана поставляется в Россию и страны За падной Европы. Учебный центр сварки, организо ванный при поддержке Германского союза сварщиков DVS, — гордость предприятия. Здесь готовят и аттесту ют сварщиков экстра класса. В центре не только учатся и повышают квалифи кацию, но и ведут научно исследова тельские и конструкторские работы. По окончании обучения выпускникам Центра может выдаваться сертификат Европейской сварочной федерации, в зависимости от направленности обу чения.

НИКОЛАЙ ПАРЫШЕВ, генеральный директор ЗАО «Курганстальмост»: — Мы по всем направлениям выпуска емой номенклатуры взяли на себя напря женные обязательства. Есть спрос на на шу продукцию, и мы не можем подвести партнеров. Поэтому завод и его дочер ние предприятия работают очень интен сивно. Причем все, что мы производим, стараемся делать так, как будто Россия уже вступила в ВТО. Сегодня не имеет смысла изготавливать металлоконструк ции, которые не принимаются в Европе,

Авторазвязка в Сургуте

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

17

SM.qxd

27.09.2007

14:29

Page 18

КОНСТРУКЦИИ

Мост через р. Шайтанка в Салехарде

Благовещенский мост в С.;Петербурге

Машины MBG;12, собираемые в Кургане

или делать дробь, которая не пройдет проверку на качество в любой стране мира. Поэтому за всю продукцию с фирменным знаком ЗАО «Кургансталь мост» отвечаю лично я, лично каждый мастер, каждый сварщик, каждый инже нер завода. Предприятие отмечено правитель ством страны как «Самый динамично развивающийся экспортер» 2005 года. ЗАО «Курганстальмост» имеет множе ство наград как социально активное предприятие, обладает медалью фран цузского Общества содействия нацио

нальной промышленности. Но награды меркнут, когда звучат названия уникаль ных мостов, металлоконструкции для которых изготовлены на ЗАО «Курган стальмост»: мост к Храму Христа Спасителя, Москва; автодорожный вантовый мост че рез р. Обь в Сургуте; мост через р. Иртыш в Ханты Ман сийске, известный как «Красный дра кон»; мост через р. Шайтанка в Сале харде;

18

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

мост через р. Кама в Перми; вантовый Большой Обуховский мост в Санкт Петербурге в юго восточ ной части КАД; пешеходный мостик на лыже рол лерной трассе в Ханты Мансийске; мосты близнецы вблизи Лейпцига на федеральной трассе, Германия; мост в Дортмунде, Германия; Благовещенский мост в Санкт Пе тербурге; метромост в Омске. Евгения Капишева

SM.qxd

27.09.2007

14:30

Page 19

КОНСТРУКЦИИ

Две ПЯТЕРКИ за успешный труд: 55;летие «Завода металлоконструкций» В августе 2007 года петербургский «Завод металлоконструк; ций», продукция которого используется при реализации круп; нейших строительных проектов, отметил знаменательную да; ту — 55;летие своей деятельности.

«З

авод металлоконструкций» был основан в 1952 г. Проект ная мощность предприятия составляла 21 тыс. тонн конструкций в год. Новообразованное предприятие бы ло введено в подчиненность Министер ству строительства предприятий машино строения, что изначально определяло ос новную специфику деятельности завода: производство металлоконструкций для строительства других заводов. Металло конструкции, изготовленные Ленинградс ким ЗМК, использовались в строитель стве цехов и промышленных зданий таких флагманов отечественной промышлен ности, как «Северсталь», Ижорский, Ки ровский, Обуховский, Пролетарский за воды, «Электросила», ЛОМО, ЛМЗ и др. В последующие годы назначение вы пускаемой заводом продукции сущест венно расширилось. Важными вехами в истории предприятия были проекты обо ронной и космической тематики. Завод изготавливал конструкции различного назначения для космодромов на Байко

нуре, в Плесецке, Капустином Яру, стенды для имитации полетов в космос и т.п. Ответственными изделиями в произ водственной программе завода были конструкции для атомной энергетики — АЭС «Ингалина» (Литва), ЛАЭС. Однако завод не намерен довольство ваться достигнутым. И руководство ЗМК разработало три направления стратегии дальнейшего развития предприятия.

1. Внедрение нового оборудования В настоящее время завод имеет все необходимое оборудование для выпуска сложных металлоконструкций. В связи с возросшей потребностью в изготовле нии металлоконструкций, руководством завода принята программа модерниза ции производства и будет внедрено сле дующее оборудование: установка дробеметной очистки ме талла производства фирмы Tilghman Wheelabrator (Англия), позволяющая об рабатывать лист в объеме 3000 тн/месяц;

три дробеструйные камеры полу автоматические; две машины для резки труб, в т.ч. газорезательная машина фирмы ESAB (Швеция) с аналоговым устройством для фигурной резки торцов труб и различ ных вырезов в трубах по программе; три листогибочные машины, в т.ч. машина листогибочная четырехвалковая VRM hy 3200/30 фирмы Hausler Biegemaschinen (Германия); четыре листоправильные машины; два стенда стыковки листовых поло тен, в т.ч. машина для сборки двутавро вых сечений; станки различного назначения, в т.ч. кромкострогальный станок ННР 12 (Чехословакия), автоматический верти кально сверлильный станок 5D1H 1500 B с ЧПУ фирмы Kawasaki (Япония); сварочные автоматы и полуавтома ты; окрасочные аппараты безвоздуш ного распыления Wiwa. Окраска производится наиболее эф фективным в наших условиях полуавто матизированным способом, с помощью установок безвоздушного распыления. В состав основной производственной программы по выпуску мостовых металло конструкций входят следующие изделия: Мостовой блок (до 20 т) ширина до 3500 мм высота до 2500 мм длина до 20 000 мм Мостовая балка (до 20 т) высота до 2500 мм длина до 25 000 мм Мостовой блок коробчатого сече; ния (до 20 т) ширина до 4000 мм высота до 2200 мм длина до 20 000 мм По требованию заказчиков на предприятии производится укрупнитель ная сборка элементов конструкций. Изготовление и поставка готовой про дукции осуществляется в соответствии с

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

19

SM.qxd

27.09.2007

14:30

Page 20

КОНСТРУКЦИИ

Реконструкция моста Лейтенанта Шмидта. Временный мост

требованиями заказчика к качеству и срокам выполнения заказа. Таким образом, приобретение и ввод данного оборудования позволит выйти на производство мостовых металлокон струкций к концу 2007 г. в объеме 1000 тн/месяц. Назначение изготавливаемых метал локонструкций — строительство мостов и промышленно гражданских зданий — предъявляет высокие требования к каче ству продукции. Проблема надежности возводимых из металлоконструкций объектов стала особенно актуальна в последнее время, после обрушения ря да зданий.

10 летний опыт производства мосто вых металлоконструкций позволил заво ду выйти на достаточно устойчивый уро вень качества производимой продукции. Как известно, безопасность возводи мых сооружений обеспечивается как особенностями проекта, так и качеством изготовления металлоконструкций. Проектирование мостовых металло конструкций, изготавливаемых на ЗМК, осуществляется ведущими проектными институтами и организациями, такими как «Стройпроект», «ЛенНИИпроект», «Ленгипроинжпроект», «Ленпромтранс проект», «Гипростроймост», «Феррум пром, «ЛенПСК», «Паткон». Что касается изготовления металло конструкций, то обеспечение качества

20

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

производимой продукции является на предприятии приоритетной задачей. На всех этапах — от входного контроля ма териалов до оформления документов приемочного контроля готовой продук ции — осуществляется 100 процентная проверка на соответствие требованиям проекта. Закупки металлопроката осуществля ются непосредственно у производите лей, таких как «Северсталь», Магнитого рский и Новолипецкий металлургические комбинаты. Такая политика закупок спо собствует своевременной поставке тре буемого металла соответствующего ка чества в нужном объеме. Кроме того, долговременные партнерские отноше ния с поставщиками металла позволяют осуществлять гибкую ценовую полити ку, фиксировать цену на закупаемый металлопрокат, варьировать сроки и объемы поставок. Залог обеспечения качества изделий — строжайшее соблюдение технологий. В процессе изготовления конструкций исходный металл подвергается предва рительной очистке до степени Sa 2.0 от ржавчины и окалины на установке дро беметной очистки. Высокая точность резки, сверления и сборки металлокон струкций обеспечивается за счет исполь зования импортного оборудования с ЧПУ. Профессионализм рабочих завода и постоянное обновление парка свароч

ных автоматов и полуавтоматов позволя ет обеспечивать высокий уровень каче ства сварных швов. Важной характерис тикой долговечности металлоконструк ций является антикоррозионная обработ ка: окраска металлоконструкций произ водится грунтами и эмалями импортного и отечественного производства, в том числе цинкосодержащими. При этом стойкость покрытия обеспечивается за счет предварительной дробеструйной очистки в специальных камерах. Готовые металлоконструкции прове ряются специалистами заводской лабо ратории, которая имеет необходимые сертификаты для анализа качества мате риалов, сварных швов и окраски дета лей, а также оборудование для проведе ния испытаний на растяжение металлов, изгиб, определение ударной вязкости и твердости. При необходимости прово дится неразрушающий контроль готовых металлоконструкций: ультразвуковая дефектоскопия, рентгенография, магни топорошковая диагностика. Приемка мостовых конструкций осуществляется специализированными организациями, имеющими постоянных представителей на заводе. При желании заказчика на территории завода осуществляется контрольная сборка готовых металлоконструкций. Гарантией качества продукции завода является соблюдение требований меж

SM.qxd

27.09.2007

14:30

Page 21

КОНСТРУКЦИИ дународного стандарта ISO 9001 2000, что подтверждается сертификатом французской компании BVQI, выданным ЗМК в апреле 2006 г. Предприятие имеет опыт работы в со ответствии с требованиями стандартов DIN, EN, BS, AWS.

2. Создание некоммерческого партнерства «Северо;Западная саморегулируемая организация производителей мостовых и строительных металлоконструкций» Объем петербургского рынка таков, что ни одному из крупных мостовых за водов не справиться с ним в одиночку: сегодня в город поставляются конструк ции практически всех ведущих предприя тий мостовой индустрии, но мы уверен но выдерживаем конкуренцию. Более того, получая крупные заказы, мы в слу чае нехватки собственных мощностей иногда перераспределяем часть их сре ди других заводов МК в городе и других регионах. На совместном совещании крупных строительных организаций было принято решение о создании некоммерческого партнерства «Северо Западная саморе гулируемая организация производите лей мостовых и строительных металло конструкций».

3. Расширение производственных площадей по строительству мостовых конструкций В настоящее время мощности ЗМК полностью загружены. Однако мы ви дим перспективы для дальнейшего нара щивания объемов производства. На сегодняшний день на предприятии разработана и осуществляется про грамма реконструкции и модернизации мощностей для увеличения выпуска ме таллоконструкций до 2000 тонн в месяц, в том числе для мостостроения – до 1000 тонн. Кроме того, принимается решение о расширении производственных площа дей для производства мостовых метал локонструкций. Планируется, что за счет увеличения площадей наш завод сможет выйти на производство мостовых конструкций до 35 тыс. тонн в год. На заводе будет дополнительно внедрено новое оборудование. Значительным преимуществом и плюсом планов завода по расширению площадей является его местоположе

Ладожский вокзал

ние и наличие развитой транспортной инфраструктуры. Проложенная по территории предприятия ветка желез нодорожных путей позволяет без пе ревалок поставлять исходный металл и отгружать продукцию заказчикам. За вод планирует расширить подъездные пути, выходящие на берег реки Славян ки, которая впадает в Неву. Отгрузка готовых блоков будет производиться, в том числе, и водным путем, что позво лит снизить стоимость перевозки. В не посредственной близости от предприя тия находится Кольцевая автомобиль ная дорога, что особенно актуально в свете реализации крупнейших дорож ных проектов – КАД и ЗСД. Это суще ственно упрощает и удешевляет дос

тавку готовых изделий на упомянутые объекты. Планируется произвести реструктуриза цию завода в течение двух лет. На полную производственную мощность завод вый дет к 2010 г. Старые площади завода ЗМК на время будет законсервированы для ре монта и замены старого оборудования. Это позволит выйти на новый уровень про изводства металлоконструкций по СЗФО. ЗАО «Завод металлоконструкций» 192177, Санкт;Петербург, Караваевская ул., 57 тел. (812) 700;3266, 700;6818 факс (812) 700;8221 zmk@zmk.spb.ru www.zmk.spb.ru

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

21

SM.qxd

27.09.2007

14:30

Page 22

КОНСТРУКЦИИ

Быстровозводимые жилые здания из ЛСТК по технологии СТАЛДОМ® Одним из рациональных направлений развития отечественной строительной индустрии, позволяющих значительно ускорить реализацию национального проекта «Доступное и комфорт; ное жилье – гражданам России», является, по нашему мнению, массовое малоэтажное строительство жилья и зданий социаль; ной сферы из Легких Стальных Тонкостенных Конструкций (ЛСТК). Возможности, ресурсы и опыт для этого в России есть.

С

овременная практика строитель ства в России выявила новое прог рессивное направление развития строительной индустрии — массовое применение легких стальных тонкостен ных конструкций (ЛСТК) из гнутых про филей для малоэтажных зданий. Одной из эффективных областей при менения ЛСТК является их использование в качестве несущих и ограждающих конструкций малоэтажных жилых зданий и мансард, что особенно актуально в свя

22

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

зи с необходимостью реализации нацио нальной программы «Доступное и ком фортное жилье — гражданам России». Производство холодногнутых профи лей для ЛСТК в России интенсивно раз вивается. В настоящее время отечест венные предприятия производят в год более 900 тыс. тонн гнутых профилей из оцинкованной стали толщиной от 0,6 до 2,0 мм (из них около 600 тыс. тонн составляют профилированные настилы и металлочерепица). Значительное ко

личество ЛСТК завозится к нам из за рубежа. Профили изготовляются из рулонной оцинкованной стали толщиной от 0,5 до 2,5 мм с пределом текучести от 250 до 350 МПа и относительным удлинением не менее 16 %. Толщина цинкового покрытия стали для профилей ЛСТК должна быть не менее 250 г/м2. В условиях неагрессивного и слабоаг рессивного воздействия среды долго вечность ЛСТК из оцинкованных профи лей с дополнительным защитным покры тием составляет не менее 30 лет. С целью снижения теплопроводности гнутых профилей, применяемых в карка сах утепленных наружных стен или кро вельных покрытий, используют профили швеллерного и С образного сечений с перфорированной стенкой — так назы ваемые термопрофили. Кроме каркасных зданий высотой до трех этажей, ЛСТК применяются в Рос

SM.qxd

27.09.2007

14:30

Page 23

КОНСТРУКЦИИ сии для стенового ограждения высотных зданий, конструкций вентилируемых фа садов, сталебетонных перекрытий и пр.

Индивидуальные и многоквартирные дома По результатам маркетинговых иссле дований установлено следующее расп ределение технологий и материалов, применяемых в малоэтажном строи тельстве: кирпичное домостроение — 55 %, деревянное домостроение — 23 %, каменное домостроение — 13 %, другие материалы (в том числе пенопо листирол) — 9 %. Объемы строитель ства зданий и сооружений из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) настолько незначительны, что в статистических материалах всех уров ней данные об этом отсутствуют. Это говорит о том, что тема строительства из ЛСТК находится в самом начале свое го развития. Причин, по которым это происходит, достаточно много, и одна из них заключается в том, что легкие стальные тонкостенные конструкции не включаются в разработанные програм мы, несмотря на то, что обладают боль шим потенциалом в малоэтажном стро ительстве. Разработанные и утвержденные прог раммы по строительству малоэтажных

зданий ориентированы на деревянное домостроение, где делается упор на развитие технологий с применением каркасных систем. Эти программы име ют широкую поддержку в правительстве и министерствах, у глав административ ных округов и финансируются различны ми источниками, в том числе иностран ными банками. Выполнить программу по строитель ству жилья с применением только тради ционных технологий и материалов будет сложно. Для этого понадобится в два ра за увеличить производственные мощ ности существующего строительного комплекса. Это потребует огромных ин вестиций для строительства новых заво дов, много дополнительных участков земли, электроэнергии, природоохран ных мероприятий, что потенциально, бе зусловно, удорожает стоимость тради ционных строительных материалов (це мент, кирпич, дерево). Одно из направлений в строительстве, которое способствует появлению дос тупного жилья, — это строительство ма лоэтажных зданий с применением карка са, изготовленного из ЛСТК. Об этом свидетельствуют не только разработки российских предприятий, но и опыт зару бежных стран. Строительство зданий с применением ЛСТК успешно ведется в

Швеции, Японии, Корее, Америке, Австралии, Финляндии. ООО «Талдом Профиль» совместно с ОАО «ЦНИИ промзданий» и ЦНИИПСК им. Мельникова разработали систему строительства малоэтажных зданий и со оружений с применением стальных тон костенных профилей. Эта система изве стна сегодня под маркой СТАЛДОМ® — Современная Технология Альтернатив ного Легкосборного ДОМостроения. Альтернативность заключается в замене деревянных каркасов металлическими и отказе от применения «мокрых» строи тельных технологических процессов. СТАЛДОМ® позиционируется как ин дустриальная высокоэффективная техно логия. Она дает возможность вести стро ительно монтажные работы круглый год. За счет низких весовых параметров достигается сокращение применения грузоподъемных механизмов, а в неко торых случаях они и вовсе исключаются. С учетом того, что материалы и комп лектующие изделия изготовлены в заво дских условиях и имеют стандартные раз меры, создаются условия для безотход ной сборки домов. Технология разрабо тана таким образом, что дает возмож ность привлекать неподготовленных спе циалистов и за короткий срок обучить их приемам монтажа. Как правило, на один

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

23

SM.qxd

27.09.2007

14:31

Page 24

КОНСТРУКЦИИ

дом площадью 120–150 кв. м требуется бригада не более пяти человек. Основ ные материалы, используемые при стро ительстве по технологии СТАЛДОМ®, — тонколистовая сталь, винты саморезы, минераловатный утеплитель, гипсокар тон, пароизоляционные пленки и мем браны. Применение легких стальных тон костенных конструкций (ЛСТК) из тер мопрофиля значительно снижает массу конструкции и сокращает потери тепла через стены. Наружная облицовка стен выполняется по принципу вентилируемого фасада, что обеспечивает проветривание утепли теля. Приток воздуха осуществляется через специальные продухи, располо женные у окон, дверей, в парапетах и у цоколя наружных стен. Конструкция сте ны позволяет использовать для внешней отделки любые материалы: кирпич, сай динг, деревянные панели, стекло, сталь ные кассеты. Высота этажа может достигать 4,2 м, а свободный пролет покрытия между несущими стенами — до 10 м. Толщина стены колеблется от 150 до 250 мм, при этом обеспечиваются вы сокие теплофизические параметры стены, приведенное сопротивление теплопередаче которой составляет от 3,23 до 5,04 м2×°С/Вт. Эти параметры были подтверждены испытаниями, про веденными НИИ строительной физики. Масса 1 кв. м стены, состоящей из стального каркаса, утеплителя, пароизо ляции и обшивки гипсокартонными листа ми, составляет около 53 кг (параметры

24

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

SM.qxd

27.09.2007

14:31

Page 25

КОНСТРУКЦИИ веса стены даны для толщины 200 мм без учета внешней отделки). Стены и перегородки, защищенные гипсокартоном, отвечают категориям ог нестойкости REI60 и EI60. Для достижения этих категорий огнестойкости требуется два слоя 9 мм стандартного листа ГКЛ или 12,5 мм огнестойкого листа ГКЛО с каж дой стороны. Пожарная безопасность конструкций подтверждена заключения ми ОАО «ЦНИИ промзданий».

Конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий Несущие конструкции междуэтажно го перекрытия изготавливаются из лег ких стальных C или Z образных профи лей толщиной 2–3 мм и высотой 150–300 мм. Перекрытия обеспечивают пролет до 6,0 м. Возможно также применение решетчатых ферм с параллельными поя сами. По верху балок укладывается профи лированный стальной настил, который

развязывает верхний пояс балок из плос кости, служит основанием под полы и образует горизонтальную диафрагму жесткости. Настил прикрепляется к бор товым балкам и к балкам перекрытия са монарезающими винтами. Полы из гипсоволокнистых листов уст раиваются в соответствии с указаниями СП 55 102 2001 «Конструкции с приме нением гипсоволокнистых листов», а подшивные потолки — по СП 55 101 2000 «Ограждающие конструкции с при менением гипсокартонных листов». Ос нование пола образуют 2 слоя вла гостойких гипсоволокнистых листов (ГВЛВ). Крепление листов к профнастилу выполняется шурупами. Подвесной потолок включает металли ческую обрешетку из шляпного профи ля, закрепленную к нижнему поясу ба лок с помощью акустических клямер, обшивку из двух слоев гипсокартонных листов и слой звукоизоляции из минера ловатных плит.

Конструкция перекрытий и полов обеспечивает величину индекса звуко изоляции воздушного шума до RW = 52 дБ и может применяться в жилых зда ниях, общежитиях, гостиницах и админи стративных зданиях. Обеспечение требу емой звукоизоляции подтверждено зак лючением НИИ строительной физики. Чердачное перекрытие включает стальной каркас, обрешетку, диагональ ные связи, подшивной потолок из гипсо картонных листов, теплоизоляционный слой из минераловатных плит. Чердачное перекрытие всегда располо жено ниже несущих конструкций, будь то стропильные фермы или балки покрытия. Внутри чердачной конструкции укла дывается теплоизоляционный слой из ми нераловатных плит или эковата. Толщина утеплителя принимается исходя из тре буемого сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия. Несущие конструкции покрытия состо ят из стропильных ферм или балок, изго

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

25

SM.qxd

27.09.2007

14:31

Page 26

КОНСТРУКЦИИ

тавливаемых из тонкостенной оцинко ванной стали. Применение гнутых про филей из тонкого листового металла в стропильных системах пролетом 6–15 м позволяет снизить расход металла до минимума. Стержни стальных ферм и балок из ЛСТК имеют С , U или Z образное сече ние. Фермы выполняются симметричны ми относительно вертикальной плоскос ти с прикреплением элементов решетки к поясам по двум полкам. Пояса ферм выполняются из одиночных или спарен ных профилей, а элементы решетки — из одиночных профилей С образного се чения. Соединения элементов стропиль ных конструкций в узлах выполняются с помощью самонарезающих винтов, ко личество и параметры которых опреде ляются расчетом. По стропильным несущим конструкци ям устраивается обрешетка из шляпных профилей для крепления кровельных листов из металлочерепицы или профи лированного настила. Проектирование и процесс производ ства несущих конструкций полностью ав томатизирован, что обеспечивает опти мизацию и минимизацию сроков испол нения каждого заказа, а высокая точ ность размеров и высокий процент ис пользования изготовленных заранее го товых элементов и быстрый монтаж де

26

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

лают строительство из легких стальных тонкостенных конструкций выгодной альтернативой традиционным методам строительства. Как пример, построенный во Владими рской области дом общей площадью 300 кв. м бригада из шести человек сдала в эксплуатацию через три месяца после начала монтажа, при этом стоимость жилья составила 15 600 руб/м2. Технология СТАЛДОМ® позволяет строить не только одноподъездные до ма. В Московской области началось строительство многоквартирного трех подъездного двухэтажного дома. Объекты, построенные по технологии СТАЛДОМ® в Москве, Московской об ласти, Воронеже, Благовещенске, Калу ге, Череповце, Южно Сахалинске, подт верждают перспективность использова ния легких стальных тонкостенных конструкций в строительстве не только для малоэтажных быстровозводимых зда ний и коттеджей, но и для магазинов, предприятий малого бизнеса, компактных промышленных цехов, общественных зданий, тренировочных залов, небольших гостиниц.

Выводы 1. В условиях растущего дефицита на основные строительные материалы (кир пич, цемент, дерево, стальной прокат) и

повышения их стоимости, увеличение объемов строительства малоэтажных зданий из ЛСТК становится приоритет ным.

2. Применение ЛСТК в строительстве малоэтажного жилья имеет следующие преимущества по сравнению с конструк циями из традиционных материалов: значительное снижение массы кон струкций и нагрузок на фундаменты; сокращение трудозатрат на транс портировку и монтаж конструкций; отсутствие кранов и других подъем ных механизмов на монтаже; отсутствие сварки и «мокрых» про цессов после нулевого цикла; повышение огнестойкости зданий (по сравнению с деревянными конструк циями); сокращение сроков строительства; снижение стоимости 1 кв. м полез ной площади. С технической информацией о технологии СТАЛДОМ ® вы сможете подробно ознакомиться на сайте компании ТАЛДОМ ПРОФИЛЬ — www.staldom.ru © Сентябрь 2007 С.В. Камынин, Ю.А. Лавренкин ООО «Талдом(Профиль»

SM.qxd

27.09.2007

14:31

Page 27

КОНСТРУКЦИИ

Нелегкий путь легких стальных конструкций Возможность применения легких стальных тонкостенных конструкций для строительства жилищных объектов — вопрос спорный и вызывающий неоднозначную реакцию представите; лей российского строительного комплекса. Но интерес к дан; ной теме очевиден.

М

еждународная конференция «Легкие стальные тонкостен ные конструкции в гражданс ком строительстве: европейский и рос сийский опыт», прошедшая в петербур гской гостинице «Коринтия Невский Па лас», собрала внушительную аудито рию, представленную научными, строи тельными организациями и фирмами, производящими МК. На мероприятие, проводимое Европейской ассоциацией легких стальных конструкций при подде ржке строительно инжиниринговой ком пании SDD Project Group и компании «Мастер Профиль», приехали 125 участ ников из 6 стран и 19 городов России. Лейтмотивом конференции стало рас смотрение факторов, сдерживающих применение ЛСТК в жилищном строи тельстве. Несмотря на готовность евро пейских компаний поддержать внедре ние технологий, позволяющих строить на основе таких металлоконструкций жилые дома, — причем поддержать не только технически, но и финансово — наши строители не торопятся внедрять западный опыт. По мнению российских экспертов, сложность продвижения идеи строи тельства «металлических зданий» связа на со стереотипом людей, воспринима ющих металл как малопригодный для постройки жилья материал. Хотя легкие металлические конструкции абсолютно

безвредны для человека и по своей эко логичности способны конкурировать да же с деревом. Более того, ЛСТК не нуждаются в противопожарной обра ботке химическими составами. К другим факторам, тормозящим распространение ЛСТК в России, экс перты относят нехватку проектировщи ков, которые могли бы работать с новы ми конструкциями, но самое главное — отсутствие нормативно технической ба зы. Сейчас, чтобы проектировать такие дома в России, приходится оперировать различными СНиПами, которые лишь косвенно регулируют данную отрасль. В то же время, пока нет общественной организации, которая лоббировала бы интересы производителей ЛСТК на фе деральном уровне. Несмотря на все сложности, в России все таки появляются компании, продви гающие легкие стальные конструкции в жилищном домостроении. И вовсе не

исключено, что уже в ближайшее время в пригородах Петербурга вырастут кот теджные поселки, возведенные на осно ве легких металлических конструкций. Дело в том, что специализирующаяся на производстве оборудования финская компания Samesor уже осенью поставит в Петербург первую линию, на которой можно изготавливать комплекты мало этажных жилых домов из ЛСТК. Запуск линии намечен на начало следующего года. Зарубежные специалисты намерены всерьез взяться за продвижение новых технологий в России. Так, Европейская ассоциация ЛСК представила междуна родную программу Living Steel, цель которой — стимулировать применение стальных конструкций в гражданском строительстве. Ее финансируют круп ные мировые сталелитейные концерны, в числе которых Arcelor Mittal, Ruukki, Baosteel, CELSA Group и другие. Недав но к этой программе присоединился и российский концерн «Северсталь». За пять лет компании намерены вложить в Living Steel около 15 млн евро. В част ности, средства пойдут на проведение ежегодного конкурса на лучший проект жилых домов из ЛСТК с общим призо вым фондом 300 тыс. евро.

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

27

SM.qxd

27.09.2007

14:32

Page 28

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

Проекты нового века Сложность сооружений, гигантский масштаб и сжатые сроки работ – эти факторы присущи практически любому проекту, разработанному институтом «Стройпроект». И хотя автомати; зированное программное обеспечение значительно облегчает жизнь проектировщиков, все же остается непостижимой та точность расчетов и оригинальность решений, с которой им удается вписать современные элементы в исторические мос; товые конструкции или продумать прокладку сотен километ; ров новых дорог с развязками, эстакадами, мостами.

«О

дним из значимых объек тов, в разработке проекта которого принял участие институт «Стройпроект», стала Кольце вая автодорога (КАД)», — говорит заве дующий сектором металлических конструкций, ГИП Юрий Юрьевич Кры лов. При этом особо ответственным был участок КАД, включающий мостовой переход, — ответственным как с точки зрения реализуемых технических реше ний, так и с точки зрения массы проб лем, связанных с прохождением отрез ка дороги по территории города. Функ

ции генерального проектировщика пер вого вантового моста в нашем городе выполнил «Стройпроект», а основные работы по проектированию металличес ких конструкций на подходах к вантово му мосту производились сектором Ю.Ю. Крылова. В частности, специа листами сектора были сделаны эстакад ные участки, въезды и съезды на мосто вой переход через Неву, произведены расчеты пролетных строений, состоя щих преимущественно из сталежелезо бетонных коробчатых балок. Производ ство металлических конструкций для

Развязка КАД на пересечении с пр. Обуховской Обороны

28

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

данного сооружения, наряду с заводами ЗАО «Мостостройиндустрия», осуще ствили петербургские предприятия: ЗАО «Завод металлоконструкций», за вод «Стройметаллоконструкция», «АЗС технология». Но так как террито риально близкие предприятия были заг ружены заказами, к работам привле кался даже завод металлоконструкций из Улан Удэ, поставивший свою продук цию для пролетных строений правого берега Невы. Надежными партнерами института являются заводы «Курган стальмост», «Воронежстальмост», За вод металлических конструкций в г. Че хове Московской области. Для реализации стратегического про екта Западного скоростного диаметра (ЗСД), разрабатываемого в настоящее время специалистами института, вероят но, потребуются мощности не только отечественных заводов производите лей. Сейчас полным ходом идет строи тельство большого участка 1 й очереди диаметра, который должен быть сдан в следующем году. Начинается работа по подключению третьего и четвертого районов порта к ЗСД и КАД. Проектом

SM.qxd

27.09.2007

14:32

Page 29

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ предусмотрено размещение там девяти пролетных строений — небольших ста лежелезобетонных мостов. По словам Юрия Крылова, такие балочные мосты мастерски делает Завод металлокон струкций в Рыбацком, не исключено, что предприятие получит и этот солид ный заказ. Но ЗСД — гигантский по своим объе мам объект, и его материалоемкость по металлоконструкциям огромна. «Только на строительство участка пер вой очереди потребовалось около 33 тысяч тонн металлических конструкций. По остальным участкам диаметра пот ребность в металле возрастет раз в де сять, и будет исчисляться сотнями тысяч тонн», — считает главный специалист сектора Елена Анатольевна Бурак. Поэ тому выпустить такой объем продукции своими мощностями не получится даже по срокам – администрация города пла нирует запустить ЗСД в 2010 г. Западные компании, инвестирующие в проект, узнав об объемах требую щегося металла, не без оснований за метили: «На петербургский ЗСД будет работать весь мир». И сложность про ектирования скоростного диаметра заключается именно в большой протя женности дороги со множеством про летных строений, включающих отмы кания на съезды въезды, кривые, отго

Западный скоростной диаметр (ЗСД). Мост через Морской канал

ны виражей и полосы ускорения и тор можения. Однако самую трудную работу про ектировщикам и строителям предстоит выполнить на 2 й, 4 й и 5 й очередях диа метра. Дело в том, что здесь трасса ЗСД оказалась зажата между идущей на порт железной дорогой и территорией про мышленной застройки. Ни вправо, ни влево свернуть нельзя. Поэтому было принято решение возвести придорож ные двухъярусные фермы и проложить двухъярусные эстакады в узком коридо ре, фактически над действующей же лезной дорогой. А чтобы создать усло

вия для монтажа конструкций, возводи мых среди сплошных коммуникаций, и сократить частоту закрытия железной дороги на «технологические окна», уве личили величину пролетов до 144 мет ров. В результате движение транспорта на данном участке будет осуществляться непривычным для нашего города обра зом: проезд в одну сторону пойдет по нижнему уровню эстакады, в другую – по верхнему. Затем фермы опять прев ращаются в одноуровневую эстакаду и расходятся на две параллельные дороги. Трасса скоростного диаметра проле гает через Финский залив, в связи с чем

Западный скоростной диаметр (ЗСД). Фрагмент эстакады с фермами для размещения дорожной информации

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

29

SM.qxd

27.09.2007

14:32

Page 30

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

Большой Обуховский мост

в городе планируется строительство еще одного вантового моста. Учитывая требования Волго Балтийского морско го пароходства, центральный пролет моста составит 300 метров, подмосто вой габарит — 30 метров, что позволит беспрепятственно проходить под мос том круизным судам. Хотя по разме рам вантовый мост через Финский залив далек от мирового рекорда — в Японии есть мосты с пролетом почти 2 километра, — его общая протяжен

30

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

ность и ширина будут значительно боль ше, чем у Большого Обуховского ванто вого моста через Неву. Рассказывая о проектах, реализован ных с приходом XXI века, нельзя не вспомнить о дворцово парковом комп лексе в Стрельне, в восстановлении ко торого приняли участие специалисты «Стройпроекта». Перед проектировщи ками стояла задача воссоздать очерта ния двадцати небольших старинных мос тов, украшавших парк в XVIII веке. Три

мостика с пролетами от 27 до 30 метров были сделаны разводными, поднимаю щимися, благодаря гидроцилиндрам, без использования противовесов. Сложнейшая, но интересная работа была проделана в ходе реконструкции еще одного исторического объекта — Благовещенского моста (бывшего Лей тенанта Шмидта). Обычно на петербур гских мостах разводной пролет стоит на опоре и не связан со стационарным про летным строением. Но здесь, наоборот, чтобы уменьшить нагрузку на опоры раз водного пролета, требовалось развод ной пролет «посадить» на стационарное пролетное строение. В результате и ось вращения, и нижняя точка опирания, и гидроцилиндры — все основные элемен ты разводного пролета теперь опирают ся на стационарное пролетное строение и не имеют непосредственной связи с опорой. Нестандартным оказалось ре шение и по устройству противовеса, ко торый при сокращении длины должен был сохранить прежний вес. Поэтому блоки заполнения противовеса сделали из свинца, а не из чугуна, как обычно. Кропотливое исследование архивных материалов — составная часть работы проектировщиков, без которой невоз можно работать на реконструируемых объектах такого города, как Санкт Пе тербург. По архивным чертежам 1897 года, а точнее, по синькам с нанесенны ми на них белыми линиями пришлось восстанавливать размеры элементов Троицкого моста, реконструкция кото рого включала замену большого числа конструкций, в частности, 32 сложных шарнирных узлов подвесных пролетов, плюс опорные узлы на крайних опорах. Старые узлы вырезались, а на их место вставлялись новые, разработанные по размерам архивных чертежей и выпол ненные по новым технологиям на Бал тийском заводе. Перед проектировщиками стояла за дача — «угадать» размер новых конструкций для точной состыковки со старыми фермами, а также выполнить требование КГИОПа и сохранить види мость старинных заклепочных соедине ний. «Специально для Троицкого моста были разработаны новые болты, голов ка которых имитировала старинную заклепку, — делится секретами рекон струкции Юрий Юрьевич. — Болты из стали 40Х «Селект» сделали специалис ты Щелковского завода «Спецмонтаж изделие». Впрочем, надо признать, эта технология разработана в ЦНИИС

SM.qxd

27.09.2007

14:32

Page 31

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

Реконструкция Благовещенского моста

Путепровод на ж/д перегоне Лигово — Стрельна (ПК15+0000) на участке Красносельского шоссе

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

31

SM.qxd

27.09.2007

14:32

Page 32

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

Реконструкция Троицкого моста

Александром Васильевичем Кручинки ным и впервые была применена на Крымском мосту в Москве. Правда, в Москве болты имели коническую фор му и рассчитывались как заклепки — обжимали соединение и работали на срез. Но нас такие болты не устраива ли, так как точно вогнать их в имеющи еся в старом металле отверстия не представлялось возможным, и мы поп росили сделать цилиндрические болты — именно для классического фрикци онного соединения». Это позволило от казаться от калибровки отверстий и позволило выполнять ремонтные рабо ты в короткие сроки. Новой крупной работой, с которой, вероятно, институт «Стройпроект» вой

32

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

дет во второе десятилетие нового века, является разработка проекта еще одно го разводного моста через Большую Неву в створе 22–23 й линий Васильевс кого острова. В настоящее время про ект находится в стадии «обоснования ин вестиций». Понятно, что и трасса пока окончательно не согласована, и не выб ран окончательный вариант моста: двукрылый или вертикально подъемный. Но уже сейчас очевидно, что этот мост станет самым высоким из всех располо женных в исторической части города. Предположительно, размер разводно го пролета нового сооружения составит 120 метров, подмостовой габарит в на веденном положении 16 метров, а в разведенном — 50 метров. Это необхо

димо для того, чтобы под мостом беспрепятственно могли проходить крупные морские суда, швартующиеся сегодня у Английской набережной. Для проводки круизных судов мост должен быть приспособлен для безопасной дневной разводки. Строительство нового моста в центре Санкт Петербурга связано с перепро филированием промышленных терри торий и сносом имеющих построек: на правом берегу потребуется вывести за пределы города Балтийский завод, на левом — осуществить переустройство набережных реки Пряжки. Конечно, эти планы пока далеки от реализации и вызывают много вопросов. Но даже по их контурам можно представить буду

SM.qxd

27.09.2007

14:33

Page 33

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

Мосты Нижнего парка Государственного Дворца конгрессов в Стрельне

щее города и темп освоения его пло щадей. Занимаясь созданием комплексных проектов строительства транспортных сооружений и автомобильных дорог, институт «Стройпроект» использует лицензионное программное обеспече ние ведущих мировых производителей. Так, наряду с широким применением AutoCad, создана и развивается систе ма автоматизированного проектирова ния верхнего уровня. В качестве плат формы для создания САПР использу ется CAD/CAM — система Pro/Engineer Wildfire. Для организации жизненного цикла проектной докумен тации используется PLM система Windchill PDMLink/Project Link. В рам ках проекта «Построение вертикально интегрированной структуры по автома тизированному выпуску документации по элементам мостовых конструкций» осуществляется автоматизация про цесса выпуска проектной документа ции на всех уровнях проектирования и документооборота. Применение проектировщиками инс титута современного программного обеспечения сказалось и на предприяти ях, являющихся партнерами «Стройпро екта», — так, одним из первых произво дителей металлических конструкций программу Pro/Engineer Wildfire внед рил завод «Курганстальмост».

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

33

SM.qxd

27.09.2007

14:33

Page 34

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

StruCad: металлокаркас за час Автоматизация… Интерес к ее возможностям и результатам возрастает день ото дня. Не исключение здесь и специализиро; ванные организации, занятые проектированием и производ; ством металлических конструкций. Меня часто спрашивают: «Почему для нашей автоматизации необходима именно техно; логия StruCad? Во сколько раз (или на сколько процентов) вы; растет производительность при использовании этой системы? Как работать с системой? Каков конечный результат? Годится ли эта система для комплексной автоматизации в нашем прое; ктном институте?» И наконец: «Почему она такая дорогая?»…

И

з всех вариантов ответа наиболее убедительна живая демонстрация возможностей StruCad. Предва рительно тоже зададим вопросы: «Сколько тонн металлоконструкций за месяц выдается «в бумаге» вашим конструкторским отделом? Сколько времени занимает подсчет специфика ции — например, на одну отправоч ную/сборочную марку или на весь про ект? Как часто появляются ошибки при ручном (на калькуляторе) подсчете спе цификаций, включая их редактирование и обновление (например, в том случае, когда изменения по проекту приходят на стадии выпуска документации)? Как час то в производстве возникают недоразу мения при передаче дополнительной ин формации по маркам (спецобработка, спецокраска, монтаж только по опреде ленным условиям и т.п.)?..

Рис. 1

Прежде чем говорить об автоматиза ции проектирования средствами StruCad, коротко обрисую сегодняшние реалии. Российский рынок строительства из металлических конструкций (включая легкие, стальные и гнутые — ЛМК) стре мительно развивается. Каждый квалифи цированный инженер в этой области на

34

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

вес золота. Производство не должно простаивать из за документации, несво евременно поступившей из КБ: такие простои пагубно сказываются на репута ции компании... Теперь — непосредственно к вопро сам, приведенным чуть выше. Для при мера возьмем пользующиеся все боль шим спросом полнокомплектные быст ровозводимые здания и сооружения из металлоконструкций и ЛМК…

Концепция StruCad Основная задача инженера проекти ровщика, работающего в этой системе, — создание точной, полностью детализи рованной интеллектуальной трехмерной модели (конструктивного решения) конструкции здания/сооружения или фрагмента из металлоконструкций в на туральную величину. Решение этих задач сегодня под силу многим аналогичным системам, но вот принципы проектирова ния и возможности у всех разные. Напом ню, что одной из ключевых особенностей StruCad является собственная платфор ма, позволяющая быстро выполнять ра боту по созданию не только несложных быстровозводимых зданий и сооруже ний, но и конструкций большой масштаб ности и размерности. И еще: история развития этой системы насчитывает уже более двух десятков лет, а основные соз датели концепции — лидеры английского рынка проектирования, производства и монтажа металлических конструкций.

Построение детализированной модели сооружения Итак, предстоит разработать проект — производственное здание, которое

состоит из цеха и пристройки для хране ния готовой продукции. Цех — ангарное сооружение размером 60х20х7,5 м (шаг между колоннами в продольном направ лении — 6 м, в поперечном — 20 м, вы сота — 7,5 м относительно оголовка ко лонны. Угол уклона крыши примем рав ным 13°). Размеры пристройки — 36х8 м (от оси 1 до оси 7). Следует учесть, что в данном случае не важно, проектирует ли фирма с нуля и ей предстоит сформиро вать весь комплект документации или получен «готовый КМ», по которому нужно выпустить чертежи КМД, наре зать металл и т.п., вплоть до монтажа созданных конструкций. Технология сис темы StruCad предполагает одностадий ное проектирование металлических конструкций, и ее инструменты учитыва ют полный цикл: от создания модели до формирования чертежей — технологи ческих карт монтажа.

11.00. Работу над проектом начинаю с запуска системы StruCad V12, создания новой модели проекта в Диспетчере проектов StruCad и формирования ос новных габаритов здания в среде моде лирования: создаю сетку осей нужной конфигурации, систему уровней (высот ные отметки здания) и систему слоев по основным видам конструкций проекти руемого сооружения. С помощью мощ ных инструментов настройки визуализа ции и отображения устанавливаю удоб ный мне угол обзора.

11.06. Для быстрого построения цеха воспользуюсь заложенным в систему макросом для моделирования типовых конструкций Портальная рама. Этот макрос (собственно, как и большинство макросов StruCad) имеет очень удобный и простой интерфейс, выдержанный в классическом стиле MS Windows. Исхо дя из предписанных размеров задаю следующие настройки: шаг в продоль ном направлении — общая длина 60 м (шаг между колоннами — 6 м, итого 10 шагов); шаг в поперечном направлении — 20 м; высота от основания до оголов ка — 7,5 м; уклон крыши — 13°; колонны двутаврового сечения — 26К1 по ГОСТ 26020 83; балки двутаврового сечения — 35Б1 по ГОСТ 26020 83. Тот же макрос позволяет задать свесы крыши и доба вить прогонные системы по крыше и сте нам, с учетом настроек типоразмеров и

SM.qxd

27.09.2007

14:33

Page 35

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ шагов относительно основного каркаса портальной рамы. В качестве сечений для свесов и прогонов буду использовать английский сортамент, выпускаемый компанией METSEC, одной из лучших в этой области. Холоднокатаные гнутые профили — ЛМК (на самом деле впосле дствии можно было бы назначить в каче стве прогонов, например, швеллеры или сечения ЛМК российского производства — инструменты StruCad позволяют до полнять и редактировать каталог метал лопроката на любой стадии проектиро вания). Задаю следующие настройки: прогоны по крыше: Z образное се чение MS 172Z20, отступ от конька — 200 мм, отступ от оголовка колонны — 500 мм, шаг между прогонами — 1500 мм; прогоны по стенам: Z образное се чение MS 202Z20, отступ от основания — 1200 мм, отступ от оголовка колонны — 800 мм, шаг между прогонами — 1000 мм (по заданным настройкам мак рос самостоятельно рассчитает количе ство прогонов); свесы: С образное сечение — MS 230E20.

Рис. 2. Диалоговое окно настроек макроса Портальная рама

Последняя настройка в рамках макро са Портальная рама — узловые соедине ния для крепления всех конструкций ан гара между собой (колонны, балки, про гоны и т.п.). Тут возможны два варианта: применить готовые макросы по уз ловым соединениям; если узловые соединения были ра нее смоделированы вручную — приме нить пользовательские узлы. Для этого достаточно вписать в предусмотренные поля имя необходимого пользовательс кого узла или макроса. Выбрал первый вариант, допуская, что наработок по пользовательским узлам у меня нет (позже я при необходимости

Рис. 3. Готовая конструкция Портальная рама

либо настрою макросы по узлам, либо вручную доработаю необходимые мне узловые сборки). Когда все настройки заданы, вставляю готовую конструкцию в пространство модели.

11.12. Дорабатываю конструкцию — удаляю лишние прогоны по стене, где должна быть пристройка, добавляю свя зи по колоннам и стропильным балкам, а также фахверковые колонны по попе речным торцам сооружения. Решая не которые из этих задач, тоже можно бы ло бы применить макросы для типовых конструкций, но я поступлю по другому: выполню построение вручную, после че го назначу узловые макросы для соеди нения созданных элементов конструкции между собой. Кроме того, вручную до работаю узловые соединения колонн, а также создам с нуля соединение фах верковых колонн со стропильной бал кой. При построении фахверковых колонн вызываю команду вставки элемента ме таллопроката в модель, предваритель но настроив характеристики элемента: двутавровое сечение 20Б1 по ГОСТ 26020 83, марка стали С245, ориента ция сечения — полки параллельно торцу здания. Обращаю внимание, что, вы полняя построения, я буду распреде лять элементы по слоям (подобно тому как это реализовано в AutoCAD), чтобы в дальнейшем мне было удобно рабо тать с различными видами конструкций (например, включать/отключать их ви димость, без затруднений осущес твлять выборки элементов и т.п.). Про

извожу построение от основания (нап ример, с учетом того, что данная ко лонна расположена вертикально на рас стоянии 3,5 м от колонны на пересече нии осей Б/11 в глубину здания) до пе ресечения со стропильной балкой. Если мне неизвестны точные координаты, в которых данная колонна должна пере секаться с балкой (как правило, для вы числения координат нужно время), я возьму абстрактную длину — напри мер, 15 м — а затем обрежу лишнее, чтобы получить точное пересечение. После построения проработаю узловые соединения. Для основания колонны бу ду использовать готовый макрос узло вого соединения RBP. Изначально дан ный макрос ориентирован на колонны сечением 35К1, по продольным осям Б и Г. В нашем случае фахверковая колон на имеет другое сечение, поэтому пе ред применением макроса я дополни тельно задам ряд настроек для узловой сборки (поменяю размеры плиты осно вания, шаги между болтами и т.д.). Настройки, заданные в макросах, можно не только применить, поменять или отредактировать, но и сохранить! В системе StruCad макросы узловых сое динений — параметрические. Это зна чит, что для задания настроек, предус матривающих все или большинство про ектных задач и ситуаций, понадобится какое то время, но затем настроенный макрос можно использовать в автомати ческом режиме, сразу получая желае мый конечный результат. Параметрич ность же в данном случае проявляется в том, что при изменении текущей проект

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

35

SM.qxd

27.09.2007

15:17

Page 36

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ ной ситуации узловая сборка обновится и переформируется автоматически. Рассмотрим настройку параметров на примере узлового макроса RBP для ос нования колонны. К основанию колонны применение этого макроса, работаю щего с элементами двутаврового сече ния, добавит пластину основания (с опре деленными размерами и параметрами), анкерные болты (определенного сече ния, вида и на определенном шаге), сварной шов (определенного катета и параметров) по периметру двутавра для приварки плиты основания к торцу ко лонны. Вызвав один из атрибутов для за дания и редактирования параметров, можно, например, настроить относи тельно ширины двутаврового профиля ширину пластины, количество болтов и шаг между болтами. Задаю следующие настройки: при ширине профиля от 0 до 100 мм добавится пластина основания шириной 260 мм; количество болтов по ширине — 2; шаг между болтами 160 мм; при ширине профиля от 100 до 250 мм добавится пластина основания шири ной 400 мм; количество болтов по шири не — 2; шаг между болтами 300 мм и т.д. Когда настройки заданы, сохраняю те кущую конфигурацию макроса. У большинства аналогичных систем по добных функций нет, а они очень удоб ны: если в дальнейшем я буду применять этот макрос к элементам различных се чений, узловая сборка для каждого из них будет индивидуальной относительно заданных настроек. Аналогичная ситуа ция и при редактировании — например, если нужно изменить сечение (скажем, с 26К1 на 40К1), проектное положение и т.п. Применяю данный макрос к основа нию фахверковой колонны. Следующим шагом проработаю сое динение оголовка этой же колонны с

Рис. 5. Интерактивный режим для моделирования узловых сборок. Узел основания колон; ны — до и после

балкой. Для удобства проектирования и экономии времени можно было бы ис пользовать узловой макрос, но выберем ручной способ. Для него в системе

Рис. 4. Диалоговое окно задания настроек узлового макроса RBP для основания колонны

36

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

StruCad предусмотрен специальный ин терактивный режим создания пользова тельских узловых сборок. Важно отме тить, что этот режим предусматривает создание как фиксированных узловых сборок (то есть сборок с четко опреде ленными размерами узловых объектов) любой конфигурации и сложности, так и параметрических. От инженера не тре буется особой осведомленности в сфе ре программирования — достаточно знаний в области элементарной матема тики и владения навыками работы с сис темой StruCad (попутно замечу, что для создания пользовательских макросов по типовым конструкциям и узловым сое динениям используется специальный язык программирования StruMac). По текущему проектному положению мне необходимо обрезать часть оголов

SM.qxd

27.09.2007

14:33

Page 37

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ ка колонны относительно балки, доба вить торцевую пластину, приварить ее и соединить болтами. Известно, что уклон крыши составляет 13°, но, используя оп ределенные функции и команды инте рактивного режима, я делаю поворот торца колонны не под фиксированный угол, а параметрический относительно балки (вдруг угол уклона крыши изме нится?). Далее выполняю параметричес кое укорачивание относительно балки; добавляю торцевую пластину с парамет рическими размерами относительно ко лонны (на тот случай, если изменится се чение колонны); привариваю торцевую пластину к оголовку и прошиваю болта ми (также с параметрическими разме рами относительно сечения колонны) пластину с нижней полкой на балке. Важно, что, завершив моделирование узловой фиксированной или параметри ческой сборки, ее тоже можно сохра нить! Таким образом, если для решения проектной задачи не подошел ни один из узловых макросов (или подошел лишь частично), эту задачу можно решить вручную, после чего сохранить резуль тат в библиотеку. Столкнувшись с той же ситуацией снова (скажем, при выполне нии другого проекта), вы просто приме ните пользовательский узел, разрабо танный ранее. Другие системы, решаю щие задачи создания пользовательских параметрических узловых сборок в та ком формате, с таким набором функ ций и так удобно, мне не встречались (а других систем я видел не менее пяти). Сохраняю смоделированный пользо вательский параметрический узел в биб лиотеку. Аналогичные действия проделаю для редактирования и доработки узла осно вания колонны. Вместо отверстий под ан керные болты добавлю вырезы в плите основания, а также добавлю квадратные анкерные шайбы. Результат сохраняю и применяю на остальные колонны.

11.25. Используя функции копирова ния и удлинения, создал еще одну фах верковую колонну по оси 11 в шаге меж ду осями Б и В. Применив симметричное копирование, скопировал созданные ко лонны на противоположную сторону, а затем на противоположный торец зда ния.

11.38. Удалил лишнюю часть прогонов по стене. Построил крестообразные свя зи по колоннам из равнополочных угол ков сечением 80х5 по ГОСТ 8509 93 с за данием узлов их крепления к колоннам, а также между собой. Предварительно

уголки были смещены и разведены, что бы они не находили друг на друга, на другие элементы и фасонные детали.

11.46. Построил связи по балкам из круглых труб сечением 83х3,2 по ГОСТ 10704 91, также с заданием узлов их крепления к балкам и предварительным смещением.

12.02. Построил раму пристройки (се чение колонны — двутавр 23К1 по ГОСТ 26020 83; сечение балки — двутавр 26Б1 по ГОСТ 26020 83). Используя узловые макросы, задал узлы крепления колонны и балки друг с другом и крепления балки к колоннам ангара по оси Б. Используя функции копирования, скопировал соз данную раму на другие оси, где она должна быть (при этом выбранные эле менты копируются с узлами на концах).

Далее, применив макрос для работы с конструкциями, построил прогоны Z об разного сечения MS 142Z20 с аналогич ными шагами и отступами как для прого нов ангара и узлы их крепления к балкам. «Так все таки, значит, не за час?» — спросите вы. Извините, во время постро ения пристройки пришлось отвлечься на телефонный звонок… Итак, работа завершена — но всё ли сделано верно? При всех преимуществах 3D моделирования никто не гарантиро ван от ошибок, в том числе порожден ных «человеческим фактором». Ну что ж, проверим.

12.15. В дополнение к постоянной визу альной проверке во время проектирова ния проверяю созданную конструкцию на предмет:

Рис. 6. Вид конструкции с построенными связями

Рис. 7. Вид конструкции с построенной пристройкой

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

37

SM.qxd

27.09.2007

14:33

Page 38

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

Рис. 8. Вид готовой конструкции в формате StruWalker

Рис. 9. Вид готового отчета;спецификации «Элементы по маркам» в формате RTF

наличия проектных ошибок — кол лизий (врезание элементов или фасон ных деталей друг в друга, доступ к бол там, незакрепленные фасонные детали и т.п.). Другими словами, еще раз смот рю, не допустил ли я ошибки при проек тировании; соединения несущих элементов между собой (не пропущены ли элемен ты, для которых не заданы узловые сое динения); совпадающих элементов (напри мер, не скопировал ли я случайно эле мент в элемент. Заметить непросто, а это перерасход металла); контроля правильного расположе ния заводских и фасонных деталей. Кроме того, я произвел группировку маркировки конструкций под мои требо вания, то есть помимо номера марки (маркировка в системе производится ав томатически) всем видам конструкций добавил дополнительные параметры маркировки в виде префиксов, а также персональных групп номеров. Так, нап ример, в моем проекте колонны марки руются в числовом промежутке от 1 до 50 и имеют префикс «К»; балки — в чис ловом промежутке от 50 до 100 и имеют

38

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

префикс «Б», связи — в числовом про межутке от 100 до 150 и имеют префик сы «СК» (по колоннам) и «СБ» (по бал кам) и т.д. Можно сразу (по умолчанию) настроить соответствующую маркиров ку для холодно и горячекатаных элемен тов, фасонных деталей и т.п. Готово!

Результаты Итак, имеется готовая, детализирован ная, корректно проработанная трехмер ная модель, созданы и настроены файлы узловых макросов и файлы пользова тельских узлов (их я смогу использовать как наработки для будущих проектов).

12.17. По модели можно сформиро вать файл визуализации в формате StruWalker. Напомню, что StruWalker — это модуль виртуальной реальности, предназначенный для визуализации мо делей или их частей, созданных в систе ме StruCad. Распространяется бесплатно и без ограничений. Представьте себе реакцию заказчика, когда вместе с основной документацией в бумажном и/или электронном виде вы предложите ему «живую» трехмерную модель его здания или сооружения. И

объясните, что для ее просмотра, вра щения, «полета» над ней, получения ос новной конструктивной информации, пе чати красивых изображений, подготовки презентации и т.д. не понадобится поку пать лицензию StruCad. Достаточно ска чать с сайта www.strucad.ru файл дист рибутив StruWalker, установить его на своем компьютере и получить от компа нии разработчика проекта файл с рас ширением *.bsw (кстати, при всей мощи визуализации файл «весит» на удивление мало — его можно переслать по элект ронной почте)… Если проекту каркаса из металлокон струкций предстоит отправиться в дру гие отделы, где задачи комплексного проектирования решаются на базе AutoCAD (создание внутренней плани ровки здания, фундаменты под основа ния колонн, разводка коммуникаций и т.п.), могу сформировать файлы 3D мо дели в формате линейных примитивов или 3D Solid объектов на базе DWG , DXF и DWF файлов. Возможен подроб ный экспорт в другие графические паке ты и платформы (замечу также, что на основе этих форматов можно загрузить данные в StruCad — например, при зада чах реконструкции или привязки к суще ствующим объектам). Если необходимо произвести расчет запроектированной конструкции (напри мер, расчет подбора сечений), можно сформировать файлы в формате расчет ных систем. В StruCad имеются двусто ронние интерфейсы обмена данными и с платформами для расчета и анализа. Напомню, что работать с 3D моделью гораздо проще, быстрее и эффектив нее, чем редактировать чертежи, специ фикации и т.п. Модель моделью, но в первую оче редь мне нужна рабочая документация…

12.20. Сформировал в формате RTF (нейтральный формат MS Office) отчеты спецификации на основе заложенных в систему шаблонов, — немного их дора ботав. При необходимости пользователь может создать, настроить и сохранить в специальном редакторе собственные формы отчетов — соответствующие стандарту предприятия, учитывающие возможность вставки логотипа компании и т.д. Я же подготовил следующие отче ты спецификации: расход стали по мар кам, расход стали по сечению (буду ис пользовать его для заказа металла. Можно отдельно сформировать отчеты по холоднокатаным и/или горячеката ным профилям), отчет по фасонным де

SM.qxd

27.09.2007

15:18

Page 39

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

Рис. 10. Вид готового чертежа отправочной марки

талям, отчеты по фитингам и по сварке. Ничто не препятствует формировать от четы как по всей модели, так и по выб ранным атрибутам — например, по группам марок (то есть только по колон нам, балкам, связям и т.п.). За час работы над моделью я спроек тировал металлоконструкций больше чем на 40 тонн…

12.23. Формирую чертежи марки КМД. Автоматическая подготовка чер тежей — еще одна ключевая особен ность StruCad. Различные виды чертежей формируются по заданным и настроен ным пользователем шаблонам. Для формирования необходимых мне видов чертежей использую уже заложенные в систему настроенные российские шаб лоны, включенные в стандартную пос тавку двенадцатой версии StruCad. В ито ге сформированы следующие виды чер тежей марки КМД: комплект чертежей по отправочным маркам, комплект чер тежей по основным деталям, комплект чертежей по фасонным деталям (два последних вида чертежей необходимы для производства). Если в шаблоны вносятся изменения, то для их отображения на чертежах по надобится только переформировать комплекты. Кроме того, в систему встроена среда 2D черчения для ручной доработки, компоновки сформирован ных чертежей или создания новых. Если комплект документации необхо димо передать в электронном виде, соз данные чертежи (выборочно или все) я могу преобразовать в формат AutoCAD на базе DWG , DXF и DWF файлов.

12.25. Формирую постпроцессорные программы для станков с ЧПУ. Этот этап в большей степени интересен предприяти ям изготовителям металлоконструкций,

Рис. 11. Вид готового чертежа марки КМ

установившим либо планирующим уста новить в своих цехах оборудование с ЧПУ. Как правило, для решения задачи, кото рой я занимаюсь сейчас, на предприятии создается отдел, состоящий минимум из двух трех программистов. Используя пос тавляемое с оборудованием специализи рованное программное обеспечение, они пишут управляющие постпроцессорные программы на каждую марку по выпу щенным из КБ чертежам. Интересно, сколько времени нужно программисту для написания управляю щей постпроцессорной программы хотя бы на одну марку? Каков при ручном на писании этой программы процент оши бок? Что если вы приобрели высокоэф фективное оборудование, но не нашли квалифицированного программиста, ко торого, кстати, еще нужно будет обу чить правильно писать эти программы? Используя модуль StruCam, я за две минуты сформировал в двух видах пол ный комплект постпроцессорных прог рамм по всем маркам деталям (включая фасонные детали) моего проекта. Пер вый комплект — в популярном формате DSTV (его, например, читает оборудова ние Woortman), второй — в формате PEDPUNCH (его читает оборудование Peddinghaus).

12.55. Подготовил чертежи марки КМ. Сначала сформировал необходимый на бор видов (как в виде монтажных схем, так и в объемном представлении), среди которых план колонн, схема расположе ния связей по крыше, схема расположе ния прогонов, продольные и поперечные разрезы, 3D виды, узловые виды и т.д. После чего в среде черчения создал нес колько новых пустых чертежей с фор матками и окончательно скомпоновал чертежи марки КМ.

13.00. Формирую отчет калькуляцию, который позволит мне оценить стои мость созданной модели или ее части. Как правило, на предприятии работу по подсчету стоимости и подготовке ком мерческого предложения для заказчика выполняет отдельный сотрудник. Ис пользуя же модуль «Создать калькуля цию», я могу сформировать калькуля ции и быстро получить стоимость «чисто го» металла по заданным расценкам, а также добавить к этим расценкам стои мость атрибутов, то есть, например, стоимость окраски на квадратный метр профиля, стоимость доставки, погрузки, проектирования, монтажа и т.п. При этом расценки на различные профили (двутавры, уголки, холодный прокат и т.д.) и атрибуты я задаю в соответствии с расценками предприятия (для каждого конкретного профиля они могут быть ин дивидуальными). В итоге получаю стои мость по запрашиваемому металлу, от дельно — стоимость по каждому атри буту и, конечно, итог, то есть общую стоимость проекта. Как вариант, эти до кументы можно использовать для внут ренних нужд предприятия, для быстрого формирования и составления коммер ческого предложения заказчику. Надеюсь, что я достаточно полно отве тил на вопросы, приведенные в самом начале статьи. Кроме разве что одного: «А что делать, если изменения по проек ту пришли на этапе выпуска документа ции?» Скажу так: вспомните, сколько времени уходит у вас сегодня на редак туру, пересчет спецификаций и т.д., — и представьте, сколько времени понадо бится на это программе StruCad… Алексей Худяков, компания CSoft

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

39

SM.qxd

27.09.2007

14:34

Page 40

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛОСТРОЕНИИ

Построение модели проектирования новых конфигураций гнутых профилей В статье Н.М. Локотуниной, Н.Г. Шемшуровой, Е.М. Солодовой — сотрудников кафедры «Обработка металлов давлением» Госуда; рственного образовательного учреждения высшего профессио; нального образования «Магнитогорский государственный универ; ситет им. Г.И. Носова» — предложена математическая модель проектирования различных конфигураций гнутых профилей с целью повышения их прочности. Работа включает задачу оптими; зации конфигурации поперечного сечения профиля, а также прог; нозный расчет прочностных свойств проектируемого профиля.

С

помощью Microsoft Excel разрабо тана программа для решения зада чи оптимизации, которая позволяет рассчитать моменты инерции и сопротив ления профиля и выбрать оптимальную конфигурацию его поперечного сечения. Для примера рассмотрена задача по выбору оптимальной конфигурации гоф ров жесткости на листовом профиле вы сокой жесткости (ПВЖ), который пред ставляет собой листовой профиль с перио дически повторяющимися продольными или поперечными гофрами, характеризу ющийся высокой конструктивной готов ностью и низкой материалоемкостью. На сегодняшний день для повышения жесткости всего профиля предполагается наносить и продольные, и поперечные гоф ры на одно и то же место листовой заготов ки. Такие профили называют гофрирован ными листовыми профилями с изотропной жесткостью. Большинство гофрированных листов выполняют с продольными сквозны ми гофрами. В этом случае продольная жесткость профиля (несущая способ ность) намного больше поперечной. Соответствующим выбором формы и размеров гофров можно значительно по высить момент сопротивления гофриро ванных листов по сравнению с моментом сопротивления гладких листов такой же толщины. Профили могут иметь мелкие и несущие гофры. Гофрированные профи ли можно изготавливать с двумя, тремя и большим количеством гофров, с гофра ми различной величины и формы, обеспе чивающими повышенную допускаемую нагрузку. Момент сопротивления при одинаковом расходе материала у профи

40

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

ля с двумя гофрами примерно на 65 %, а у профиля с тремя гофрами — на 130 % выше, чем у профиля с одним гофром. При решении задачи оптимизации в каче стве целевой функции принят момент со противления относительно одной из осей координат, а варьируемыми параметрами являются размеры элементов гофров жесткости. Результаты решения задачи оп тимизации представлены в ТАБЛ. 1, 2. Модель включает расчет относитель ного показателя прочности, удовлетво ряющего критериям конструктивной прочности

где Wпроф, Wбаз — момент сопротивления нового и базового профилей;

σBпроф, σРбаз — временное сопротивление разрыву нового и базового профилей; Апроф, Абаз — коэффициент восприимчивости к активности внешней среды; σРбаз, σРпроф — напряжения разрушения ново го и базового профилей.

Ппроф учитывает изменение прочности профиля за счет вариации: геометрических характеристик профиля: моментов инерции и сопротив ления (W, J); прочностных характеристик профиля; устойчивости профиля к воздей ствию внешней среды; размеров профиля как масштабно го фактора. В работе рассмотрена математичес; кая модель проектирования гнутых профилей, позволяющая выполнить расчет оптимальных конфигураций их поперечных сечений и определить отно; сительный показатель прочности, учи; тывающий масштабный фактор. Этот показатель является одним из ограниче; ний при определении оптимальных раз; меров профилей. На основе данной мо; дели рассчитана новая конфигурация ПВЖ — профиль изотропной жесткос; ти, Ппроф которого составляет 1,2. Работа выполнена в рамках гранта президента РФ № МК – 1795.2004.8.

ТАБЛИЦА 1. Оптимальные размеры гофров жесткости

ТАБЛИЦА 2. Геометрические характеристики гофров жесткости

SM.qxd

27.09.2007

14:34

Page 41

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ

Стальные нити «Балтийской жемчужины» Петербургский проект Шанхайской индустриально;инвестици; онной компании, о котором так много говорили и жарко спо; рили, предстал перед взыскательными горожанами премьер; ным объектом — офисно;деловым центром будущего комп; лекса «Балтийская жемчужина».

О

фисно деловой центр — су персовременное здание и по своей не поддающейся описанию архитектуре, и по техническим решени ям. Несущими конструкциями сооруже ния служит металлический каркас, а если учесть еще и металлический фахверк для крепления ограждающих конструк ций, то так и хочется высоким слогом сказать: стальные нити вплетены в тело жемчужины. Однако «вплетение» представляло собой интеллектуальный и трудоемкий процесс, требующий гро мадной ответственности. Производство работ, связанных с ме таллоконструкциями, было доверено ООО «Стальконструкция» — авторитет ной компании, зарекомендовавшей себя сложными и уникальными работами по

строительству и реконструкции в Севе ро Западном регионе и России в целом. Показательный пример профессиона лизма «Стальконструкции» — возведе ние большепролетного сооружения — петербургского велотрека, располо женного около стадиона им. Кирова, строительство дымовых труб высотой 120 метров для завода «Северсталь» в Череповце и 150 метровых — для Севе ро Западной ТЭЦ. Заключая договор на производство работ на «Балтийской жемчужине», ру ководство ООО «Стальконструкция» из начально планировало осуществить пол ный комплекс работ, включая и проекти рование. Но заказчик настаивал на «раз делении труда»: проектирование — это одно, а монтаж — совершенно другое.

И «Стальконструкция» пошла на риск: был заключен договор на проектирова ние металлоконструкций с генеральным проектировщиком — Архитектурной мастерской Цыцина. «Риск был в том, — поясняет генераль ный директор компании Владимир Алек сеевич Аккуратин, — что дальше по на шему проекту проводился тендер, в ко тором мы участвовали на равных услови ях с другими подрядными организация ми. Но, занимаясь проектированием, мы уже закладывали определенные техни ческие решения, позволяющие уско рить, упростить производство и монтаж этих конструкций. И получалось, что мы практически отдавали свое «ноу хау» на обозрение конкурентам. Однако тендер мы выиграли, и присту пили ко второму этапу проектирования — созданию рабочих чертежей КМ». Специалисты «Стальконструкции» признают, что подряд на «Балтийской жемчужине» был не из легких: непрос тая форма сооружения — различные ра диусы и образующие стен создавали сложнейшую геометрическую форму,

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

41

SM.qxd

27.09.2007

14:34

Page 42

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ

Проект «Балтийская жемчужина — это крупный многофункциональный комплекс, инвестируемый и создаваемый в Санкт;Петербурге Шанхайской индустриально; инвестиционной компанией совместно со многими другими корпорациями, представляющими мощь Шанхая и Китая. Этот проект является важной платформой для международного сотрудничества, созданной за рубежом совместными усилиями крупнейших шанхайских корпораций. С его помощью будет на более глубоком уровне исследована новая модель международного инвестирования, предполагающая взаимодействие посредством инвестиций, торговли и услуг. Этот проект также поспособствует массовому «выходу» на мировой рынок передовой китайской индустрии, предприятий и капитала. Проект «Балтийская жемчужина» использовал новую концепцию интегрированного хозяйствования, он собрал воедино мудрость и ресурсы всего мира, глубоко исследовал модель функционирования предприятия интеграционного типа и вышел на новый путь освоения зарубежных пространств для деятельности. Председатель совета директоров Шанхайской индустриально(инвестиционной компании г(н Цай Лайсин

42

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

SM.qxd

27.09.2007

14:34

Page 43

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ

сложная расчетная схема, и все это при крайне сжатых сроках производства ра бот. Но успешное выполнение одного этапа работ за другим наполняло чувством профессиональной гордости и проектировщиков, и монтажников. Управление общим процессом проек тирования, изготовления, поставок и монтажа металлоконструкций также требовало постоянного напряжения и приложения сил. Металлоконструкции основного кар каса производились в Белоруссии, Заво дом металлоконструкций в г. Молодеч но, так как мощности российских предп риятий оказались перегружены заказа ми. Но белорусы, давние партнеры «Стальконструкции», и на этот раз дос тойно справились с задачей. Металлоко нструкции фахверка частично изготовля лись на мощностях ООО «Сталькон струкция», частично были сделаны пе

тербургским Заводом металлокон струкций в Рыбацком. А вот операцию производства металлоконструкций для огромного шара, основу которых сос тавляют вальцованные элементы из труб, оказались способны осуществить лишь судостроительные заводы, владе ющие и специальным оборудованием, и технологиями. В данном случае работу выполнило одно из подразделений Выбо ргского судостроительного завода. Много поставщиков — много неувя зок, а сроки заставляли вести работу прямо с листа: сделаны чертежи КМ, из готовляются конструкции, и сразу — монтаж. Сложная геометрия здания ска залась и на конструкциях — они не имели и двух одинаковых элементов. Напри мер, для разработки 50 колонн, на кото рые крепится каркас здания, было сде лано 100 чертежей КМД. Каждая колон на была индивидуальна и нарисована на

двух листах. Поэтому при нехватке хотя бы одного элемента, который не поста вил какой то завод, сразу распадался весь выстроенный процесс. Сегодня, после завершения строи тельства делового центра, тем более очевидно, что в основе успеха лежало именно то, что проектирование было выполнено специалистами «Сталькон струкции». Это позволило оперативно реагировать на любые неувязки и быст ро принимать решения. Следующий объект инвестиционного китайского проекта — общественно бы товой комплекс «Южная площадь». ООО «Стальконструкция» приглашено для про ектирования центрального сооружения данного комплекса — 100 метровой баш ни. Специалисты компании уже приступи ли к проекту, но участвовать и победить в конкурсе на монтажные работы «Сталь конструкции» еще предстоит.

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

43

SM.qxd

27.09.2007

14:35

Page 44

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ

Торгово;бытовой комплекс в Рыбацком Возведение деловых, торговых, складских комплексов на основе металлических конструкций стало обычной практи; кой современного строительства, обеспечивающей умень; шение нагрузок на фундамент и скорость проведения монта; жа. При строительстве двухэтажного торгово;бытового комплекса около станции метро «Рыбацкое», заказчиком которого выступила компания ООО «Концепт Груп», также использовался металл.

«Д

анное сооружение включа ет металлическую вставку, соединяющую два моно литных корпуса здания комплекса», — рассказывает начальник строительства объекта Михаил Русаков, специалист «Генподрядной компании СТЭП», выпол няющей функции генерального подряд чика при реализации этого проекта. Новый объект — довольно таки утили тарное сооружение, выполненное без особых архитектурных изысков, но явля

44

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

ющееся островостребованным элемен том инфраструктуры района. Его пло щади предназначены для торговли про мышленными и бытовыми товарами. Первая очередь комплекса была введе на в действие еще в 2006 г., сейчас за вершается отделка корпуса второй оче реди, пристроенного как зеркальное от ражение первого здания. Разработку не обходимой проектной документации вы полнили специалисты проектного под разделения «Генподрядной компании

СТЭП», на основе универсальной про граммы «СКАД», позволяющей произ водить расчеты с высокой степенью точ ности. Полный комплекс работ, связан ных с металлоконструкциями, был пору чен давнему партнеру компании «СТЭП» — организации ООО «Петростандарт», отличающейся ответственностью и высо кой культурой строительства. Монтаж металлоконструкций также произвела компания «Петростандарт», грамотно выполнившая порученный объем работ с использованием собственной техники – кранов. Работы по возведению металлических конструкций – процесс вполне накатан ный, не вызывающий особых проблем ни в ходе проектирования, ни монтажа. Однако проблемой нередко становится наличие самого металла, вернее, то и дело возникающий на рынке Северо За пада дефицит профилей определенных сечений. Возможно, сказывается строи

SM.qxd

27.09.2007

14:35

Page 45

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ тельный бум, возможно — элементар ная несбалансированность поставляемо го сортамента. Подобная ситуация сло жилась и на данном объекте: 40 й швел лер и 27 й двутавр для строительства торгово бытового комплекса везли из Москвы. «В принципе, закупки можно произво дить откуда угодно, — поясняет Михаил Русаков — но организации, с которыми мы работаем, приобретают металл не посредственно здесь, в Петербурге, у фирм посредников. Напрямую на ме таллургические предприятия никто не выходит — это абсолютно другой рынок, другой вид деятельности. Хотя по факту, возможно, было бы дешевле покупать металлопрокат, скажем, на Украине. Но все строительные компании пользуются продукцией российских проверенных за водов изготовителей. И в этом никакого парадокса нет. Были случаи, когда на Ук раину возвращали вагоны с металлом, т.к. от продукции шел радиационный фон. Правда, иногда поставляется и ки тайское железо — конкурентоспособ ное по цене». Здание комплекса с одной стороны облицовано сэндвич панелями, которые по пожарному сертификату также клас сифицируются как металлические конструкции, по главному фасаду идет витражная группа, а внутри проведена противопожарная обработка металли ческих конструкций. Работы, связанные с облицовкой здания панелями, выполни ла строительная компания OOO «СМК Ресурс». Внутренняя инженерная разводка в зданиях комплекса выполнена с исполь зованием стальных труб, прокладкой ко торых занималась фирма ООО «Нор ма». Пожарный водопровод также сде лан на основе металлических труб. И, конечно, проект комплекса включа ет декоративный металл, который ис пользован для устройства лестничных ог раждений. Оцинкованный или алюмини евый металл будет применен для созда ния специальных конструкций, поддер живающих ростверки, гипрочные и стек лянные перегородки. Введение в строй второй очереди комплекса запланировано на IV квартал 2007 г. Площадь второго здания состав ляет более 7 тысяч квадратных метров, первого — около 4 тысяч. Общая сум ма контракта, заключенного между «Генподрядной компанией СТЭП» и за казчиком строительства, – более 7 млн долларов.

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

45

SM.qxd

27.09.2007

14:36

Page 48

SM.qxd

27.09.2007

14:37

Page 49

ОБОРУДОВАНИЕ

Сделано в Китае: сварочное оборудование HUAWEI Харбинский завод сварочного и резательного оборудования HUAWEI, созданный в 1986 году, — это специализированное вы; сокотехническое предприятие по производству крупного авто; матического сварочного и резательного оборудования. Продук; ция HUAWEI подтверждена норвежским сертификатом качества и изготовлена по международному стандарту ISO 8206.

А

втоматическая сварочная линия для производства водоохлади тельных ширм из труб бойлеров типа панели (именуемая далее сварочная машина MPM) — новейшее достижение в отрасли производства котельного обо рудования для ТЭЦ. Сварка поперечного соединения труб и листовой стали может осуществляться под защитой смешанных в определенных пропорциях аргона и двуокиси углерода (MAG). Водоохладительные ширмы из труб типа панели для современных больших и средних бойлеров производятся путем сварки стальных труб и листов стали. Ширмы являются основным компонен том промышленных бойлеров и занима ют львиную долю всего оборудования ТЭЦ. Например, для бойлеров мощ ностью 300 000 кВт общая площадь ширм составляет 4000 кв. м, длина сва рочных швов — 270 000 м. Это состав ляет большой объем работы, который, с учетом жестких требований по конт ролю деформаций, с трудом может быть выполнен ручной и простой свар кой даже в условиях промышленного производства. В частности, в производстве вулкани зационных котлов (бойлеров), которые наиболее перспективны и экологичны, конструкция ширмы играет важную роль, и к ней предъявляются более высо кие технические требования. Поэтому производственная линия была разрабо тана и изготовлена в соответствии с тре бованиями возрастающих потребностей рынка.

Основные технические характе; ристики и преимущества сварочной машины MPM Производит одновременную двусто роннюю сварку труб и листов стали, со

ставляющих ширму. В процессе сварки происходит ровный и симметричный на грев изделия, что вместе с малым объе мом деформации и разбрызгивания, а также хорошим формированием свароч ного шва дает высокую эффективность и производительность. Например, свароч ная машина под флюсом может произво дить только одностороннюю сварку, при этом возвращение и очистка от сварочно го шлака прямо влияют на качество. Удовлетворяет всем требованиям к ширине, глубине, формировке внешне го вида сварочной ванны шва через регу лировку напряжения, силы тока, скорос ти сварки. Изменением регулировок в системах электропитания, производится сварка углеродистой, легированной и нержавеющей стали. Управляется устройством число вого программного управления (РLC) с удобной панелью и полным функцио нальным контролем. На панели отображаются параметры тока, напряжения, скорости сварки и т.д., а также производится предустанов ка места зажигания дуги. С помощью применения техники преобразования частоты и переменного тока, скорость регулируется в установленном диапазо не во всех режимах сварки. Предусмот рена подача проволоки на тоску и пре дупреждение о неисправностях. Линия имеет автоматический и ручной режимы управления. Оборудована несколькими свароч ными источниками питания и имеет смен ную комбинацию сварочных горелок. Для обеспечения качества сварочного шва и предотвращения взаимовлияния систем электропитания на данной маши не используется ряд предохранительных мероприятий, таких как надежное экра нирование кабелей для управления, на

дежное экранирование заземления, на дежное экранирование источников пита ния сварки, вариативность сварочных по зиций и дислокаций горелок. Располагает техническими решени ями, позволяющими свести к минимуму отрицательные воздействия на человека, механизмы и окружающую среду. Так, конструкцией предусмотрено вытяжное устройство с поглощаемостью дыма бо лее 95 %, а также технология загражде ния от лучей. Полный комплект данной линии включа ет в себя главный сварочный механизм, отгибатель листовой стали, устройство для удаления ржавчины с поверхности листовой стали, механизм для прецизион ной настройки листовой стали, гильотину, фактуроукладчик для труб, загибатель ширмы, вводно выводный рольганг и т.д. Данная машина используется на многих заводах Китая и испытана сварочным про изводством большого количества ширм. В результате на выходе получается изделие с низкой деформацией, правильным и кра сивым сварочным швом, в полном соот ветствии с отраслевыми техническими тре бованиями к ширмам типа панели.

Технические параметры Количество горелок — 4, 8, 12, 20, 24, 28 шт. Ширина ширм — 1600, 2400 и 3200 мм Диаметр труб — 32–76 мм Толщина листового металла — 4–8 мм Скорость сварки — 200–1200 мм/мин (МАG) Количество сварочных позиций — 2, 4 (верхние и нижние)

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

49

SM.qxd

27.09.2007

14:37

Page 50

ОБОРУДОВАНИЕ

ООО «Аркада;Инжиниринг»: производитель номер один ООО «Аркада;Инжиниринг» является крупнейшей компанией в России, которая занимается проектированием и выпуском оборудования для резки тонколистового металла, холодного профилирования и штамповки.

i

Менеджмент системы качества нашего предприятия соответствует требовани; ям международного стандарта ISO 9001:2000. СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ: Проектирование, изготовление, поставка широкого ряда специального оборудования: — Линии продольной и поперечной резки метал; ла — Линии для производства гнутых профилей — Комплексы штамповоч; ные — Комплексы перфорационные — Комплексы для производства воздухо; водов — Сменные комплекты инстру; ментальной оснастки — Валки профи; легибочные, штампы — Ножи дисковые для многодисковых ножниц.

К

омпания «Аркада» основана в 1993 г., специализируется на соз дании и внедрении высокоэффек тивных технологий в области переработ ки тонколистового рулонного материала давлением: продольный и поперечный раскрой рулонного тонколистового ме талла, профилирование любых гнутых профилей проката, штамповка крепеж ных деталей, перфорирование ленты. Опыт ведущих специалистов компании перешагнул за 30 летний рубеж. Зре лость конструкторских решений, обес печивающих точность и качество получа емой продукции, гарантирует поставку высокопроизводительного оборудова ния. Компания предоставляет полный па кет услуг: от проектирования и запуска в производство отдельных видов ЛИНИЙ и КОМПЛЕКСОВ до постановки заводов «под ключ» для производства широкого ассортимента гнутых профилей проката, штампованных и перфорированных из делий. ООО «Аркада Инжиниринг» может оказать реальную помощь в расширении

50

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

производства различных организаций пу тем внедрения специального технологи ческого оборудования для переработки тонколистового металла и уже имеет практический опыт поставок более 200 единиц оборудования на предприятия России, Казахстана, Украины, Польши. Линии автоматические холодного про филирования гнутых профилей проката являются результатом разработки инжи нирингового подразделения ООО «Ар када Инжиниринг». Изготавливаются на производственной базе ООО «Аркада Инжиниринг» под пристальным контро лем ведущих специалистов проектиров щиков, которые отличаются профессио нализмом в области проектирования та ких линий. Первым и наиболее эффективным ша гом при организации производства по металлопереработке является приобре тение линии автоматической резки ру лонного металла. Линии осуществляют операции роспуска широкой полосы (ру лона) на узкие ленты (штрипсы) для даль нейшего использования в линиях холод ного профилирования, комплексах штамповочных и перфорационных. Линии производства ООО «Аркада Инжиниринг» гарантированно обеспечи вают высокоточную резку рулонного металла на требуемое количество полос (штрипс) различных типов сталей толщи ной от 0,2 до 6,0 мм. Модульная компо новка линий, различные предлагаемые модификации, высокая скорость пере наладки под различные карты раскроя, возможность работы с рулонами стали весом до 10–18 тонн позволяют обслу живать широкий спектр заказчиков с разнообразными потребностями, мак симально ускоряя тем самым сроки возврата инвестиций. Широкое применение в строительстве получили лист профильный и металлоче репица, получаемые из рулонного метал

ла с оцинкованным и полимерным покры тием, — это крыши, стены, ангары. ООО «Аркада Инжиниринг» производит линии для производства этих изделий, а техно логия смены кассет с профилегибочным инструментом позволяет при наличии од ной линии оперативно переходить от вы пуска одного типоразмера к другому — от высоты гофры 8 мм до 157 мм. Авто матическая резка изделия на длину от 1 до 18 м дает возможность потребителю получить требуемую продукцию качест венной и в короткий срок. При расширении парка оборудования целесообразна установка линий холод ного профилирования для производства гнутых профилей проката, что позволяет расширить круг потребителей и, соотве тственно, осуществлять поставку профи лей для подвесных потолков, перегоро док и потолков с применением гипсокар тонных листов, навесных вентилируемых фасадов, «мокрой» отделки фасадов, обрешетки крыш, каркасов для мало этажного домостроения, теплиц, ка бельных лотков, круглых и прямоуголь ных воздуховодов, конструкций из ПВХ (окна, двери, зимние сады), мебели и т.д. Высокое качество профиля, обеспе чиваемое линиями профилирования ООО «Аркада Инжиниринг», подтверж дает его большой объем потребления на рынке. Рост ассортимента предлагае мой штампованной и перфорированной продукции возможен за счет использо вания комплексов штамповочных и пер форационных, позволяющих осущес твлять совместно с гнутыми профилями проката комплексную поставку метал лоизделий заказчику. Высокое качество продукции, чет кость в деловых отношениях ежегодно привлекают новых деловых партнеров. Пример успешной деятельности компа нии «Аркада Инжиниринг» показывает, что использование обновленных мето дов управления, интеллектуального и производственного потенциала позволя ет компании выйти в авангард отечест венной промышленности. Перечень сервисных услуг ООО «Ар када Инжиниринг» включает предвари тельную проработку проекта, разработ

SM.qxd

27.09.2007

14:37

Page 51

ОБОРУДОВАНИЕ

ку технических условий на продукцию заказчика, проведение экспертизы и сог ласование технических условий в компе тентных органах строительной отрасли, разработку техпроцессов на предлагае мое оборудование, услуги по сертифи кации в Госстрое России, обучение и подготовку обслуживающего персона ла, консультационные услуги в области проектирования и эксплуатации обору дования. Являясь инжиниринговой компанией, ООО «Аркада Инжиниринг» постоянно, за счет собственных средств и заинтере сованных партнеров, занимается проек тированием и созданием новых техноло гий и специального оборудования. В настоящее время разработаны сле дующие новые проекты: Изготовление линии под профиль «дорожный отбойник» Специалистами ООО «Аркада Инжи ниринг» была разработана уникальная линия по производству профиля «до рожный отбойник» нового европейско го образца. Преимущества этого про филя в том, что он обладает высокой удерживающей способностью, препят ствующей выходу транспортного сред ства за пределы дороги. Профиль соз дает безопасные условия для водителя и пассажиров транспортного средства и формирует траекторию движения авто мобиля после удара об ограждение согласно европейским нормам. Про филь может быть сопряжен с огражде ниями других конструкций и обеспечи вает высокую степень унификации ог раждений. Изготовление комплекса оборудо; вания по производству быстровозводи;

мых зданий на основе панелей из тер; мопрофиля Специалистами ООО «Аркада Инжи ниринг» разработан комплекс оборудо вания по производству быстровозводи мых зданий по собственной технологии. В основе технологии — высокая заводс кая готовность элементов здания (пане лей стен, пола, кровли, перегородок). Дома, построенные по данной техноло гии, являются экологически чистыми и удобными для проживания. Здания обла дают превосходными теплосберегаю щими свойствами; они сейсмо и пожа роустойчивы, долговечны и экономичны. Оборудование ООО «Аркада;Инжи; ниринг» отличает: высокая инвестиционная привлека тельность; высокое качество производимой продукции; широкий диапазон возможностей; уникальность многих конструктор ских решений. ООО «Аркада Инжиниринг» также предлагает отработанные лизинговые схемы и варианты содействия по прямо му кредитованию сделок. Основное преимущество работы с ООО «Аркада Инжиниринг», отличаю щее компанию от зарубежного постав щика при соответствующем качестве оборудования: отсутствует проблема экспортного ввоза оборудования и таможенного оформления; отечественный поставщик, имея собственную службу сервиса, способен осуществить монтаж и пуско наладоч ные работы по оборудованию, обучить

персонал покупателя, оказать консуль тационные услуги, поставить запчасти и выполнить ремонт в сжатые сроки; оборудование проектируется с уче том климатических и производственных условий покупателя; оборудование проектируется под использование сырья как российских производителей, так и зарубежных. Наработки, достигнутые ООО «Арка да Инжиниринг» за 11 лет деятельности на рынке, и имеющийся потенциал раз вития уже сегодня позволяют компании оказывать практически все виды услуг — от проектирования и запуска в производ ство отдельных видов оборудования и профильной продукции до постановки заводов «под ключ». Для достижения высокого качества и надежности работы оборудования ис пользуется комплектация гидравлики, систем подач, систем управления веду щих зарубежных фирм: SIEMENS, MIT SUBISHI, SHNEIDER ELECTRIC, HERRBLITZ MODULAR SYSTEM SRL, OMRON, ARON. PARKER и т.д. Нами освоено более 600 видов профильной продукции, используе; мой в различных областях строитель; ства и промышленного производства. Это говорит о том, что мы знаем рынок, знаем продукцию, знаем, как произво; дить продукцию. ООО «Аркада;Инжиниринг» 214030, Смоленск, Краснинское шоссе, 35 тел/факс: (4812) 65;26;99, 66;07;61 e;mail: okr@arkada;rus.com www: http://arkada;rus.com

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

51

SM.qxd

27.09.2007

14:37

Page 52

SM.qxd

27.09.2007

14:37

Page 53

ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛА

Методы защиты от огня конструкций промышленных объектов Причины возникновения пожара на объектах промышленности можно разделить на две группы. Первая — это нарушение пра; вил пожарной безопасности, вторая — игнорирование норма; тивов при проектировании и строительстве зданий.

Н

о если даже возникновение пожа ра спровоцировано несоблюдени ем правил безопасности, неосто рожностью, то его развитие (распрост ранение пламени) и конечный ущерб за висят от того, насколько строительные конструкции и оборудование подготовле ны к подобной экстремальной ситуации. Поэтому расчет огнезащитных решений и конструкций, подбор строительных мате риалов являются одними из первостепен ных моментов при проектировании любо го промышленного сооружения. Стоит упомянуть еще один аспект по жарной безопасности. Во многих стра нах размер противопожарной страховки и страховые премии зависят, помимо прочих параметров, и от того, какие ма териалы использованы при возведении застрахованного здания. Используя не горючие материалы, можно воспользо ваться наиболее выгодными страховыми тарифами и сэкономить значительные суммы за счет эксплуатационных расхо дов. Очевидно, что в ближайшее время и российские страховые организации пе рейдут на подобные принципы работы с промышленными предприятиями.

стойкости. REI состоит из условных зна чений предельных состояний: по призна ку потери несущей способности — R, це лостности — Е, теплоизолирующей спо собности — I). Предел огнестойкости

строительных конструкций — это время в минутах (часах) с момента начала по жара до выхода конструкции из строя. Практика показывает, что наиболее экономичным путем достижения требу емой огнестойкости является примене ние огнезащитных конструкций или пок рытий на основе негорючих теплоизоли рующих и теплопоглощающих материа лов. При этом уменьшаются так называ емые побочные эффекты пожара (ды мообразование, выделение газообраз

Огнезащитные решения В число основных задач огнезащиты входят: предотвращение пожара, проти водействие распространению огня, обеспечение локализации очага возго рания и ослабление воздействия опасных факторов пожара. Потенциальная пожароопасность оп ределяется способностью конструкций зданий и сооружений сопротивляться воздействию пожара в течение опреде ленного времени, зависит от свойств ма териалов строительных конструкций, а также свойств материалов, находящихся в помещениях. Важнейший показатель для сооруже ний — REI, обозначающий предел огне

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

53

SM.qxd

27.09.2007

14:37

Page 54

ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛА

Фактический предел огнестойкости стальных конструкций составляет от 6 до 24 мин., в то время как минимальные значения требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций составляют от 15 до 120 мин. ных токсичных веществ). Огнезащитное действие экранов основывается на их вы сокой сопротивляемости тепловым воз действиям при пожаре, сохранении в те чение заданного времени теплофизичес ких характеристик при высоких темпера турах. Огнезащитные экраны располага ются либо непосредственно на поверх ности защищаемых конструктивных эле ментов, либо на относе с помощью спе циальных мембран коробов, каркасов или закладных деталей. Рассмотрим особенности повышения огнезащиты железобетонных и металли ческих конструкций.

Огнезащита строительных конструкций Огнестойкость бетонных и железобе тонных стен, наиболее широко распро страненных в современном промышлен ном строительстве, зависит от ряда фак торов, в том числе от толщины защитно го слоя и вида теплоизоляционного за полнителя. При этом большего внимания с точки зрения огнезащиты требуют бал ки, нежели плиты перекрытия, так как при пожаре балки нагреваются как мини мум с трех сторон. Здесь могут быть ис пользованы огнезащитные плиты на ос нове минеральных волокон, керамзита, вермикулита и перлита, обмазки, штука турки и вспучивающиеся краски. Металлические конструкции (из стали, чугуна и алюминиевых сплавов) наибо лее уязвимы во время пожара. Металлы обладают высокой чувствительностью к высоким температурам и к действию ог ня. Они быстро нагреваются и теряют несущую способность. В частности, фактический предел ог нестойкости стальных конструкций сос тавляет от 6 до 24 мин., в то время как минимальные значения требуемых пре делов огнестойкости основных строи тельных конструкций составляют от 15 до 120 мин. Огнестойкость металлических конст рукций существенно повышает создание на поверхности элементов конструкций

54

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

огнезащитных покрытий, выдерживаю щих высокие температуры и непосред ственное действие огня. Наличие этих покрытий позволяет замедлить прогре вание металла и сохранять конструкции свои функции при пожаре в течение за данного периода времени. Огнезащиту металлических конструк ций проводят как традиционными мето дами (обетонирование, оштукатурива ние цементно песчаными растворами, использование кирпичной кладки), так и с помощью современных методов, осно ванных на нанесении облегченных мате риалов и легких заполнителей — вспучен ного перлита и вермикулита, теплоизоля ции из каменной ваты, — обладающих высокими теплоизоляционными свой ствами. В качестве примера можно при вести плиты Conlit, разработанные специ ально для защиты стальных конструкций от огня. Основная функция Conlit состоит в том, чтобы в течение определенного времени, заложенного противопожар ными нормами, материал не позволял балке нагреться до критической темпе ратуры — 500 °С. Этого времени доста точно для эвакуации людей. Современные методы огнезащиты металлических конструкций включают использование теплоизоляционных шту катурок на основе минерального волок на (например, огнезащитное покрытие Девиспрей) или вермикулита (Нью спрей). Кроме того, очень эффективны огне стойкие покрытия. Огнезащитные крас ки, лаки, эмали задерживают воспламе нение материалов и замедляют распро странение огня. Они подразделяются на две группы: невспучивающиеся и вспучи вающиеся. Невспучивающиеся краски при нагре вании могут поглощать тепло в результа те разложения, выделять ингибиторные газы, высвобождать воду. Как правило, вспучивающиеся краски более эффективны, так как их огнеза щитное действие основано на вспучива нии нанесенного состава при температу

рах 170–200 °С и образовании пористого теплоизолирующего слоя, толщина ко торого составляет несколько сантимет ров. Вспучивающиеся краски при нагре вании увеличивают толщину слоя в 10–40 раз. В зависимости от толщины слоя штука турного состава, облегченного покры тия, конструктивных огнезащитных лис тов и плит обеспечивается предел огне стойкости стальных конструкций от 45 до 120 мин. Вспучивающиеся краски ис пользуются для огнезащиты стальных конструкций в течение 45–60 мин. Одним из самых действенных спосо бов повышения огнестойкости как желе зобетонных, так и металлических строи тельных конструкций является их защита жесткими негорючими экранами — ог нестойкими плитами, панелями, цилинд рами и т.п., которые нашли широкое применение в промышленном строи тельстве, энергетической и нефтехими ческой отраслях. Наличие этих экранов позволяет замедлить прогревание мате риала, из которого выполнено сооруже ние, и увеличить предел огнестойкости. Например, применение минерально волокнистых, керамзитовых и гипсовых плит позволяет добиться повышения пре дела огнестойкости до двух часов и бо лее. Для противопожарной изоляции конструктивных элементов трубчатого сечения можно применять цилиндры из каменной ваты или вспененного стекла. Каменноватные цилиндры зачастую бо лее предпочтительны, поскольку выдер живают почти вдвое большую темпера туру и просты в монтаже — легко ре жутся и надеваются на трубу, склеива ются силикатным клеем и скрепляются скобами или бандажом.

Изоляция промышленного оборудования К настоящему моменту не существует нормативных актов, регулирующих тре бования к огнезащите промышленного оборудования. Однако в СниП 2.04.14 88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» указано, что для таких отраслей промышленности, как газовая, нефтехимическая, химическая, произво дство минеральных удобрений, допусти мо применение только негорючих и трудногорючих теплоизоляционных ма териалов. Причем должны учитываться не только показатели горючести тепло изоляционного слоя, но и поведение теп

SM.qxd

27.09.2007

14:37

Page 55

ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛА

лоизоляционной конструкции в условиях пожара в целом. Негорючие волокнис тые теплоизоляционные материалы при определенных условиях могут погло щать горючие вещества (нефтепродук ты, масла и др.), которые влияют на го рючесть конструкции и способны само воспламеняться. Таким образом, приме нением негорючей теплоизоляции мож но предотвратить пожар. В изоляции нуждается любое обору дование, так или иначе связанное с высо ким напряжением, легковоспламеняе мыми жидкостями, взрывоопасными га зами или же непосредственно с высоки ми температурами и открытым пламе нем — такое, как бойлеры, котлы, печи, трубопроводы всех типов и энергетичес кое оборудование. Необходимо учесть, что для многих ви дов промышленного оборудования, кон тактирующих с веществами при высоких температурах — от перегретого пара до раскаленных доменных газов, — работа при температуре от 100 до 1000 °С явля ется штатным режимом. То есть тепло изоляционные решения здесь должны иметь предел огнестойкости, сравнимый со сроком эксплуатации самого обору дования, причем быть рассчитанными на

эксплуатацию в условиях возможной виб рации, переменных температурных и де формационных воздействий. При таком наборе требований все бо лее популярными становятся универ сальные решения, рассчитанные как на штатную работу при высоких температу рах, так и на защиту оборудования в слу чае аварии. Такие решения базируются на применении материалов с низкой теп лопроводностью на основе природного сырья — минерального волокна на осно ве горных пород базальтовой группы (используется при температурах до 1000 °С), вермикулита (до 1300 °С), алюмосиликатных композиций и т.п. В последнее время для изоляции трубо проводов, технологического и энергети ческого оборудования наиболее часто ис пользуются негорючие маты и цилиндры на основе каменной ваты (например, ТЕХ МАТ, способные выдерживать температу ру до 570 °С). Можно отметить также и маты WIRED MAT (с основой из армиро ванной сетки, прошитые гальванизирован ной проволокой), применимые для труб и поверхностей с температурой до 800 °С, в том числе и при вибрационных нагрузках (в нефтехимической, металлургической промышленности, энергетике и т.п.).

Для нужд энергетики и смежных от раслей могут применяться материалы на основе терморасширенного графита — графитовой фольги и уплотнительных изделий различных типов (плетеной на бивки, сальниковых колец, уплотнитель ной ленты, прокладок и др). В настоя щее время есть разработки для таких видов оборудования, как арматура вы сокого давления ТЭС и АЭС, общепро мышленная арматура, насосы, фланце вые уплотнения трубопроводов, резер вуаров и аппаратов, работающих под давлением. Конечно, в рамках данной статьи не возможно рассмотреть все разнообра зие существующих решений для огнеза щиты различных типов промышленных сооружений. Но совершенно очевидно, что на сегодняшний день существует достаточно материалов и технологичес ких наработок по предотвращению по жаров в промышленном секторе. Оста ется только надеяться, что принципы бе зопасности одержат верх над вечным российским желанием положиться на «авось». Пресс(служба компании ROCKWOOL Russia

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

55

SM.qxd

27.09.2007

14:38

Page 56

ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛА

Борьба с законом природы, или поиск антикоррозийных средств Проблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить ме; таллы от атмосферного воздействия с помощью жира, ма; сел, а позднее и покрытиями из других металлов. Задачей хи; миков было и остается выяснение сущности явлений корро; зии, разработка мер, препятствующих или замедляющих ее протекание. Коррозия металлов происходит в соответствии с законами природы, и поэтому ее нельзя полностью устра; нить, а можно лишь замедлить.

В

зависимости от характера корро зии и условий ее протекания при меняются различные методы за щиты металла от коррозии. Выбор того или иного способа определяется его эф фективностью в данном конкретном

56

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

случае, а также экономической целесо образностью. Методы защиты металла от коррозии можно разделить на несколько групп. Изменение свойств конструкцион ного материала:

– подбор конструкционного материа ла; – термообработка; – поверхностная обработка (пассива ция, аморфизация и др.). Изменение свойств окружающей среды: – осушение воздуха; – снижение содержания кислорода; – ингибирование; – снижение содержания агрессивных компонентов. Изменение характера взаимодей ствия конструкционного материала со средой на границе раздела сред: – нанесение защитных покрытий для изоляции конструкционного материала от окружающей среды (лакокрасочных, металлических, оксидных, фосфатных, смазок, облицовки);

SM.qxd

27.09.2007

14:38

Page 57

ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛА

Конденсатор в работе 3 года

Конденсатор до производства работ

Конденсатор после производства работ

– катодная поляризация (анодные за щитные покрытия, катодная защита); – устранение анодной поляризации (защита от контактной коррозии, устра нение блуждающих токов и т.д.); – рациональное проектирование (вы бор конструкционных материалов, уст ранение зазоров, устранение гальвани ческих пар разнородных металлов и др.). Коррозия — естественное явление, определяемое как разрушение твердых тел, вызванное химическими или элект рохимическими процессами на их пове рхности при взаимодействии с окружаю щей средой. Особую опасность предс тавляет коррозия металлов, в частности — стали. Коррозия может приводить к опасным и дорогостоящим повреждени ям различных сооружений — от мостов и общественных зданий до сооружений в химической и обрабатывающих отраслях промышленности. Различные проверенные методы за щиты металла от коррозии зависят от особенностей материала, который не обходимо защищать, и особенностей его эксплуатации, а также и от агрессив ности окружающей среды. Наиболее часто антикоррозионная защита заклю чается в нанесении на поверхность защи щаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и не органических материалов, в частности, лакокрасочных материалов. Защита от коррозии — важная область инвестиций, требующая серьезного от ношения к обеспечению долговечности и надежности объекта. При защите от ат мосферной коррозии и во всех случаях защиты конструкций, уложенных на зем лю или находящихся в постоянном кон такте с водой и жидкостями, необходимо рассматривать большое количество фак торов, оказывающих влияние на выбор систем защитных покрытий: различные лакокрасочные материалы, поверхности и методы подготовки поверхности, усло вия окружающей среды и т.п.

Применение покрытий возможно как внутри, так и снаружи зданий и промыш ленных объектов. Нанесенные тонким слоем за 2–3 тех нологические операции покрытия не тре буют особых условий подготовки пове рхности и эксплуатации, прекрасно ре монтируются, что позволяет значитель но сэкономить средства. Нельзя забывать и о декоративной функции лакокрасочных материалов. Антикоррозионные материалы отлича ются широкой палитрой цветов и оттен ков, стойким глянцем и сохраняют свои декоративные свойства на протяжении всего срока эксплуатации. Антикоррозионная защита гидротех нических сооружений представляет со бой сложную задачу ввиду специфичес ких условий эксплуатации. Влажная агрессивная среда, высокие механические нагрузки, возникающие из за воздействия льда, песка, гальки, слож ность нанесения, требование длительного срока службы создают дополнительные проблемы при эксплуатации и ремонте. Кроме того, необходимо учитывать фак тор экологической безопасности. Растущее понимание ограниченности ресурсов и связанной с этим необходи мости рационально их использовать зас тавляет разрабатывать новые материалы и технологии, позволяющие как в опре деленной мере вносить вклад в решение стратегической задачи рационального использования ресурсов, так и решать на более высоком уровне сугубо утилитар ные задачи. Если обратиться к проблеме антикор розионной защиты внутренней поверх ности резервуаров, то о значимости этой проблемы говорить не стоит — здесь очевидно значение антикоррозионной защиты как для продления срока службы резервуаров, так и для сохранения каче ства хранимого продукта. Но экономии ресурсов можно добиваться и на этапе выполнения работ по антикоррозионной

защите, как за счет экономии трудо затрат, так и за счет снижения экономи ческих потерь, связанных с простоем ре зервуаров (за счет снижения сроков на несения покрытий), а также за счет уве личения срока службы покрытия. В связи с необходимостью обеспечить длительный срок службы покрытий, а также (в большинстве случаев) с высо кой агрессивностью хранимых веществ (нефти, нефтепродуктов, химикатов, сточных вод и др.) требуется создать достаточно большую суммарную тол щину системы покрытий. Ранее вполне приемлемым считалось использование многослойных систем покрытий. В них применялись лакокра сочные материалы, содержащие раст ворители, что не позволяло наносить толстослойные покрытия как по причине снижения вязкости (возникают потеки), так и из за необходимости быстро выво дить из покрытия растворитель, что воз можно только для тонких слоев. Использование ЛКМ, содержащих растворители, очевидно, имеет следую щие недостатки: высокая трудоемкость нанесения (несколько слоев); длительный цикл нанесения (необ ходимость перерывов для сушки отдель ных слоев); повышенная опасность для здо ровья, обусловленная выделением раст ворителя; повышенная экологическая опас ность из за выделения летучих органи ческих веществ в атмосферу; повышенная вероятность возникно вения дефектов, связанных с возмож ным выпадением водяного конденсата и загрязнением предыдущих слоев перед нанесением последующих. Игорь Карпенко, главный специалист нт» ООО «Полимертехремон

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

57

SM.qxd

27.09.2007

14:38

Page 58

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Управление качеством сортовых гнутых профилей В настоящее время увеличивается потребность в экономичных конструкциях, отвечающих современным требованиям. В наи; большей степени этим требованиям соответствуют стальные конструкции, выполненные из холодногнутых профилей (ХГП), так как данный вид профилей обладает широкими конструк; тивными достоинствами.

Х

олодногнутые профили являются альтернативой горячекатаному сортовому прокату во многих ви дах металлоконструкций. Известно, что металлоконструкции подразделяются на 4 группы в соответствии со СНиП ll 23 81. ГРУППА 1. Сварные конструкции либо их элементы, работающие в особо тяже лых условиях или подвергающиеся не посредственному воздействию динами ческих, вибрационных или подвижных нагрузок (подкрановые балки; балки ра бочих площадок; элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, не посредственно воспринимающих наг рузку от подвижных составов; фасонки ферм; пролетные строения и опоры транспортных галерей; сварные специ альные опоры больших переходов линий электропередач высотой более 60 м; элементы оттяжек матч и оттяжечных узлов; балки под краны гидротехничес ких сооружений и т.п.). ГРУППА 2. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статичес кой нагрузке (фермы; ригели рам; бал ки перекрытий и покрытий; косоуры лестниц; опоры, за исключением свар ных опор больших переходов; опоры ошиновки открытых распределительных устройств подстанций; опоры под вклю чатели; элементы комбинированных опор антенных сооружений; трубопро воды ГЭС и насосных станций, облицовки водоводов; закладные части затворов и другие растянутые, растянуто изгибае мые и изгибаемые элементы), а также конструкции и их элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений. ГРУППА 3. Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статичес кой нагрузке (колонны; стойки; опорные

58

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

плиты; конструкции, поддерживающие технологическое оборудование; опоры под оборудование, кроме опор под вык лючатели; элементы стволов и башен ан тенных сооружений; колонны бетоно возных эстакад, прогоны покрытий и другие сжатые и сжато изгибаемые эле менты), а также конструкции и их эле менты группы 2 при отсутствии сварных соединений. ГРУППА 4. Вспомогательные конструк ции зданий и сооружений (связи; эле менты фахверка; лестницы; трапы; пло

щадки; ограждения; металлоконструк ции кабельных каналов; второстепен ные элементы антенных сооружений и т.п.), а также конструкции и их элемен ты группы 3 при отсутствии сварных со единений. Сегодня большая часть элементов, входящих в четвертую группу конструк ций, изготовляется из гнутых профилей. Расширяется применение ХГП и в каче стве элементов несущих конструкций, относящихся к третьей и второй груп пам, при проектировании которых осо бое внимание уделяется вопросам прочности и надежности. При этом ме ханические свойства стального подката, применяемого при производстве ХГП, «переносят» на механические свойства готовых профилей без учета влияния технологических деформаций. А ис пользование ХГП в стальных конструк циях с учетом деформационного

ТАБЛИЦА 1. Оценка единичных показателей качества равнополочного швеллера 180х80х6,0 мм

SM.qxd

27.09.2007

14:38

Page 59

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТАБЛИЦА 2. Расчетные величины обжатия мест изгиба при профилировании в зависимости от толщины заготовки

упрочнения позволит облегчить конструкции и получить экономию ме талла без капитальных вложений. Одной из задач наших исследований является разработка методики оценки качества гнутых профилей с учетом ре альных прочностных свойств холод ногнутых профилей и влияния внешней среды на работу конструкций из этих профилей. Единичные показатели качества равно полочного швеллера 180х80х6,0 мм представлены в ТАБЛ. 1. Оценка степени важности показателей проводилась по 100 балльной шкале экс пертным методом. Все показатели каче ства равнополочного швеллера имеют достаточную согласованность мнений экспертов. Помимо геометрических показателей при оценке качества гнутых равнополоч ных швеллеров были выбраны такие по казатели механических свойств, как пре дел текучести, показатель прочности и показатель хладостойкости. Результаты оценки качества равнопо лочного швеллера 180х80х6 мм показы вают, что с целью эффективного воз действия на качество продукции в пер вую очередь следует обратить внимание на показатель относительного удлине ния, который характеризует пластичес кие свойства (как имеющий наибольший коэффициент весомости — 0,103 и наи меньшее значение единичной оценки — 0,54). Воздействие на технологический процесс с целью повышения оценки это го показателя позволит максимально улучшить качество равнополочных гну тых швеллеров в целом. Одним из мероприятий, позволяющих повысить пластические свойства, являет ся пластическое обжатие мест изгиба при профилировании. Это известное техническое решение. Под руководством В.Г. Антипанова были проведены экспериментальные исследования в лаборатории кафедры ОМД и на профилегибочном агрегате 2–8х100–600 в ЛПЦ 7 ОАО «ММК». При пластическом обжатии мест изги ба не только создается схема деформа ции, близкая к наиболее благоприятной (с точки зрения пластичности металла) схеме всестороннего неравномерного

сжатия, но и происходит «раскрытие» продольных царапин, совпадающих с местом изгиба профиля, что уменьшает концентрацию напряжений в очаге де формации. Предложенные на основании прове денных опытов конструкция клети про филегибочного стана и способ изготов ления гнутых профилей защищены авто рскими свидетельствами. Обжатие мест изгиба по толщине осу ществляется на величину, определяе мую из выражения: ε=

3,6 100 %, S+16

(1)

где ε — величина степени обжатия места изгиба в проходе; S — номинальная толщина полосы.

После пластического обжатия мест из гиба швеллера периметр швеллера из меняется — b увеличивается на величину длины площадки обжатия δ: b=bзаг+δ,

Рис. 1. Клеть профилегибочного стана для профилирования швеллера с использова; нием пластического обжатия мест изгиба: 1 и 2 — валки; 3 — профиль; 4 — обжимающий элемент, R — радиус гиба; S — толщина полосы; α — угол наклона образующей конической поверхности нижнего валка; δ — длина площадки обжатия

(2)

где bзаг — периметр поперечного сечения заготовки, мм.

Нами уточнены величины необходи мой степени обжатия с целью предотв ращения трещинообразования при про филировании. Расчетные величины обжатия мест из гиба при профилировании в зависимости от толщины заготовки представлены в ТАБЛ. 2. В нашем случае при формовке швел лера 180х80х6,0 мм величина рацио нальной степени обжатия мест изгиба, при которой будет предотвращено тре щинообразование при профилировании малопластичных марок стали, составля ет ε=16,4 % при S=6 мм, т.е. Δh=0,984 мм. Исходя из экспериментальных дан ных допустимая степень деформации не должна превышать 8–12 %. Согласно техническим решениям фор мула (1) дает завышенные результаты по сравнению с экспериментальными. Для нашего случая, а именно при фор мовке швеллера 180х80х6,0 мм степень обжатия составляет 16,4 %.

Поэтому нами скорректирована фор мула для определения степени обжатия ε места изгиба: ε=

1,45 .

S+10

(3)

Для S=6,0, ε=9,1 %.

Заключение Таким образом, оценка качества равнополочного гнутого швеллера 180х80х6,0 мм показала, что наибо лее проблематичным является пока затель пластичности, т.е. недостаточ ная пластичность металла при профи лировании. Особенно этот фактор ва жен для низколегированных марок стали, и возможно образование тре щин в местах изгиба. Одним из ме роприятий по предотвращению тре щинообразования является пластичес кое обжатие мест изгиба. При этом не только создается схема деформа ции, близкая к наиболее благоприят ной (с точки зрения пластичности ме талла) схеме всестороннего неравно мерного сжатия, но и происходит «раскрытие» продольных царапин, совпадающих с местом изгиба про филя, что уменьшает концентрацию напряжений в очаге деформации. В работе нами уточнена формула для определения степени обжатия ε места изгиба. О.В. Ионова, Н.Г. Шемшурова ОУ ВПО Магнитогорский государственный технический университет им.. Г.И. Носова

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

59

SM.qxd

27.09.2007

15:25

Page 60

КOНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Технология дефектоскопии металлических конструкций на основе эффекта магнитомеханической анизотропии При всех видах производства и эксплуатации металлических изделий актуальным является комплексный контроль качества сварных соединений и основанное на нем адаптивное управле; ние процессом сварки или ремонтно;восстановительных ра; бот. Известные способы и средства диагностики и контроля ис; пользуют для управления обычно косвенную обратную связь, причем недостаточно информативную.

Г

лавной физической причиной прак тически всех недостатков известных методов и средств неразрушающе го контроля прошлого века является их ориентация не на фундаментальные (ме ханические напряжения, концентраторы и др.), а на косвенные диагностические признаки (разрывы сплошности, инород ные включения, нарушения геометри ческих параметров). Преимуществом диагностики сред ствами нового поколения на основе эф фекта магнитомеханической анизотро пии металлов (сканеры дефектоскопы серии «КОМПЛЕКС 2») является получе ние достаточного объема информации для оценки качества сварных соедине ний и основного металла путем анализа именно прямой (механические напря жения, концентраторы и др.), а не кос венной информации об объекте (раз личные виды эмиссии, поля рассеяния магнитного поля и др.). Вследствие это го рассматриваемый принцип диагности рования обеспечивает не только выявле ние брака (обычная апостериорная диаг ностика), но и обнаружение факта нали чия условий для возникновения дефек тов в будущем (априорная диагностика). Благодаря использованию наглядной всесторонней информации о напряжен но деформированном состоянии замет ных слоев (от 0,1 до 30 мм) металла объекта контроля, этот вид диагностики позволяет оперативно и целенаправлен но оптимизировать технологии сварки, а также выполнять операции по коррек

60

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

ции текущего технического состояния локальных участков сварного шва или конструкции. В силу вышеупомянутой наглядности получаемых результатов, принцип весьма эффективен для обуче ния, аттестации персонала. Использова ние фундаментальных диагностических признаков технического состояния свар ного шва и околошовной зоны обеспечи вает определенную универсальность рассматриваемого принципа диагности рования по отношению к различным ви

дам сварочных процессов и сварных со единений. При разработке устройств учитыва лось, что необходимыми и достаточны ми условиями разрушения упруго плас тического твердого тела являются нали чие местной концентрации механичес ких напряжений (КМН) и/или высокого градиента разности главных механичес ких напряжений (РГМН). Вершина КМН указывает координаты центра зарожде ния дефекта, направление максимума градиента РГМН показывает направле ние развития трещины или линии сколь жения. При отсутствии КМН и/или гра диента РГМН возникновение и/или раз витие дефекта невозможно. В связи с этим, результат диагности рования, проводимого устройствами «КОМПЛЕКС 2», автоматически представляется в виде карт распреде лений КМН и РГМН на обследованном участке конструкции. Существенно,

Рис. 1. Одна из форм представления результата обработки данных сканер;дефектоско; пом «КОМПЛЕКС;2.10»

SM.qxd

27.09.2007

15:25

Page 61

КOНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Рис. 2. Диагностируемый участок трубы

что напряженное состояние отобража ется с учетом фактических остаточных внутренних напряжений. Характерные диагностические признаки, например, границы зон термического влияния сварки и/или остаточных пластических деформаций, автоматически выделя ются. Программа обработки данных аппа ратно программного комплекса «КОМПЛЕКС 2» позволяет: оперативно получать карты КМН и РГМН (в некоторых моделях — послой но). Результаты всех измерений находят ся в базе данных и доступны в любое время для просмотра на экране ПЭВМ или для вывода на печать; создавать автоматические справки по результатам обработки данных; создавать отчет по установленной форме с комментариями оператора, с последующим занесением в базу дан ных и выводом на печать; при необходимости автоматически формируется выходной документ — заключение или протокол измерений, ко торый при наличии электронной цифро вой подписи имеет юридическую силу; в новых моделях — производить за щиту отчетов и данных диагностики электронно цифровой подписью опера тора. Данные невозможно подделать.

Пример диагностики образца продуктопровода Диагностика проводилась без допол нительной обработки поверхности об

Рис. 3. Карта РГМН того же участка

разца. Измерения производились в уз лах координатной сетки. На участках, очерченных эллипсами изострессами, налицо все «необходи мые и достаточные» условия зарожде ния трещин — наличие концентрации напряжений и очень высокий градиент разности главных механических напря жений. При эксплуатации весьма веро ятным является разрушение по кромке сварного шва (образование линии сколь жения) из за очень большого градиента РГМН. Этот образец имеет большую склон ность к разрушению путем трещинооб разования: линии РГМН охватывают точ ки концентрации напряжений. Значения КМН невелики (всего до 2,5), вероятно, в силу пластических свойств стали. Но это «не мешает» им стать центрами за рождения трещин. Применение сканеров дефектоско пов серии «КОМПЛЕКС 2» эффективно как при проведении работ по сверхран ней и текущей диагностике с целью вы явления всех видов дефектов, создаю щих КМН, так и для управления процес сами снятия остаточных напряжений и релаксации КМН, решения задачи опти мизации сварочных процессов и совер шенствования сварочных аппаратов, по вышения качества обучения и объектив ности аттестации персонала, а также других проблем сварки и родственных процессов.

В частности, внедрение метода на стадии строительства объектов суще ственно повышает их надежность и долговечность. Информация, получае мая устройствами серии «Комплекс 2», позволяет в 15–20 раз сократить необходимый объем дефектоскопии, осуществляемой стандартными ульт развуковыми и рентгеновскими мето дами, что было показано еще в 1997 г. при строительстве стальных вертикаль ных резервуаров ЗАО «Коксохиммон таж». Особую значимость такие ре зультаты имеют для объектов, являю щихся потенциальными источниками техногенных аварий, что было показа но при прогнозировании мест и сроков наступления аварии тоннелей Санкт Петербургского метрополитена в 1995 г. Кроме того, в 2002 г. с по мощью устройства «КОМПЛЕКС 2.05» была успешно проведена диагностика сварных швов трубопроводов на комп рессорной станции (КС) «Береговая» газопровода Россия — Турция «Голу бой поток». Метод и разработанные на его основе устройства запатентованы, проходили сертификацию в органах Госстандарта и Морского регистра судоходства РФ, ус пешно применяются на объектах нефтя ной, газовой, судостроительной и судо ремонтной отраслей. С.В. Жуков, В.С. Жуков ООО «Институт «ДИМЕНСтест»

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

61

SM.qxd

27.09.2007

14:38

Page 62

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Бесконтактный магнитометрический метод обследования трубопроводов Вплоть до последнего времени только данные внутритрубной дефектоскопии являлись основой для обоснованного назначе; ния объемов и очередности ремонта трубопроводов с дефек; тами. Сплошное диагностическое обследование состояния ме; талла трубопровода и оценка опасности (на базе измерения геометрических параметров) осуществляется с применением отечественных и зарубежных снарядов;дефектоскопов. Ос; новным внутритрубным методом выявления дефектов метал; ла действующих трубопроводов является магнитометрия с ис; пользованием постоянного намагничивающего поля.

С

уществует ли возможность инс пекции реального технического состояния трубопроводов, внут ритрубная инспекция которого по тех ническим или иным причинам невоз можна? Мировой опыт свидетельствует, что для практических целей неэффективно проведение диагностики состояния ме талла на основе выборочных вскрытий участков трубопровода и дефектоско пического контроля в отдельных точ ках. Традиционные электрометричес кие измерения не позволяют получить достоверную информацию о состоя нии металла по всей длине трубопрово да и прогнозировать его надежность.

62

—“–Œ…Ã≈“¿ÀÀ

π1

2007

Новые магнитометрические мето; ды выявления дефектов металла В последние годы весьма успешно развивается диагностирование техничес кого состояния объектов методом маг нитной памяти металла, основанным на использовании магнито упругого и маг нито механического эффектов. Новым техническим предложением по диагностике состояния металла тру бопроводов с поверхности Земли в ходе непрерывного обследования является применение портативных магнитометри ческих приборов — своего рода «внетрубных» дефектоскопов. РД 243 РФ 3.11 2000, введенный вза мен РД 204 РСФСР 3.3. 87, отражает

общий принцип бесконтактной индика ции дефектных участков газопроводов с применением магнитных индикаторов концентрации напряжений. Поскольку выделение малых величин поля рассеяния от дефектов металла тру бопровода производится на фоне меша ющих полей (поле Земли, поле самого трубопровода, поле носителя, на кото ром находятся преобразователи), для из мерения необходим градиент поля над трубопроводом. Для решения этой зада чи строчные преобразователи располага ются на расстоянии D/21/2, где D — диа метр наружной стенки трубы. При пере мещении таких строчных преобразовате лей вдоль оси трубопровода осуществля ется электромеханическое сканирование поверхности Земли над трубопроводом. Результирующий сигнал будет характери зоваться разностью напряженности маг нитного поля дефектного и бездефектно го участков трубопровода. Так как измеряется градиент поля, то автоматически компенсируются мешаю щие магнитные поля Земли, трубы и др. При сканировании поверхности Земли над бездефектным трубопроводом сиг нал с выхода преобразователя отсут ствует. Над дефектным участком проис ходит искажение магнитных силовых ли ний трубопровода. По мере эксплуатации трубопрово дов, под воздействием различных фак торов (деформация и дефекты произво дства трубы, внутренняя и наружная коррозия и т.п.) происходит изменение структуры металла, и возникают зоны концентрации продольных и поперечных напряжений. Дефектный сварной шов как конструктивный элемент трубопро вода увеличивает напряжения более чем вдвое. Как правило, увеличение пара метров дефектов и старение металла приводят к увеличению напряжений в ме талле. Аналогичный принцип лежит в ос нове выявления дефектов по регистра ции полей (насыщения) при работе кон тактного магнитного внутритрубного снаряда дефектоскопа. Опытно экспериментальный магнито метр СКИФ «МБС 04» (разработка НТЦ «Транскор», Москва) позволяет скани

SM.qxd

27.09.2007

15:26

Page 63

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

ровать собственное магнитное поле тру бопровода по ортогональным направле ниям с заданным шагом измерения с ав томатической записью полученной ин формации в память накопителя прибора. Статистическая обработка и сравнение с ранее полученной базой данных позво ляют локализовать расположение участ ков отклонения напряженно деформи рованного состояния металла в зонах де фектов. В результате на протяженных участках трубопровода выявляются опасные дефекты, требующие шурфо вания и оценки их опасности арбитраж ными дефектоскопическими методами для принятия решения о мерах их устра нения или включения в программу мони торинга. Технология бесконтактного магнито метрического обследования успешно прошла стадию промышленной апроба ции. Результаты применения данной тех нологии на объектах общей протяжен ностью более 2000 км (ОАО НК «ЮКОС», ОАО «Татнефть»; ОАО «ГАЗПРОМ», ОАО АК «Транснефтепро дукт», ОАО «Алроса») показали ее вы сокую технологичность. Эффективность сопоставима с результатами внут ритрубного обследования: для газопро вода ООО «Баштрансгаз», где по ре зультатам внутритрубного обследования достоверность выявления дефектов ме талла составила 61 %, аналогичный пока

затель бесконтактного обследования — более 76 %; для газопровода, где внут ритрубное обследование технически не возможно и не проводилось — соответ ственно 100 %. Для нефтепромысловых трубопрово дов ОАО «Татнефть» (внутритрубная диагностика технически невозможна) достоверность выявления дефектов ме талла по данным широкомасштабного дефектоскопического обследования ар битражными методами в шурфах пре высила 87 %. Дополнительными преимуществами бесконтактного метода являются: Точность позиционирования (опре деления местонахождения на трассе трубопровода) дефектов металла. При внутритрубной дефектоскопии исключе ние ошибки неверного определения мес тоположения дефекта достигается за счет совмещения трубных журналов двух прогонов снаряда дефектоскопа и высчитывания соответствующих попра вок, что приводит к неизбежным систе матическим ошибкам и увеличивает про тяженность вскрываемых участков тру бопровода, вскрываемых для предре монтного дефектоскопического контро ля. При бесконтактном обследовании ошибка позиционирования существенно сокращена вследствие определения местоположения дефектов на трассе при помощи той же системы измерения

расстояния, что и при проведении обсле дования. Возможность мониторинга разви тия дефектов, не достигших отбраковоч ных параметров. При внутритрубной инспекции для получения информации по скорости развития дефектов требуются дорогостоящие повторные обследова ния в сроки не менее 1 года, в то время как бесконтактная технология обеспечи вает режим проведения повторных обс ледований по любому графику в рамках технической необходимости. Протяженность участков обследо вания при бесконтактной технологии мо жет быть любая — от участка метровой длины в области дефекта до широкома сштабных работ на нескольких объектах одновременно разными бригадами, что позволит в течение сезона выполнить весь объем диагностики трубопровод ной сети крупного предприятия. Обобщение и применение отечест венного опыта в вопросах введения в ши рокую практику новых диагностических технологий послужит повышению на дежности и экономической эффектив ности объектов нефтегазотранспортных предприятий. В.П. Горошевский, С.С. Камаева, И.С.Колесников, НТЦ «Транскор(К»

СТРОЙМЕТАЛЛ № 1 2007

63

SM.qxd

27.09.2007

14:39

Page 64

ПРОМЫШЛЕННО; СТРОИТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ

ПУЛКОВО