Алексеева Екатерина Леонидовна – Директор Управления промышленной
безопасности ООО «ВЕЛД», г.Магнитогорск, Челябинская область,
кандидат технических наук
Хлёсткин Антон Юрьевич – Начальник отдела экспертизы зданий
и высотных сооружений ООО «ВЕЛД»,
г.Магнитогорск, Челябинская область
В настоящее время в большинстве стран отмечается рост числа аварий с человеческими жертвами. Этот факт можно объяснить комплексом причин, в том числе увеличением количества строящихся зданий сложных форм с большепролетными конструкциями, применением недостаточно изученных и проверенных на практике новых конструктивных схем и материалов при отставании нормативной и правовой базы и недостаточной подготовленности участников строительства.
Рассмотрим предприятия энергетической и химической отраслей промышленности.
Предприятия энергетикой и химической промышленности являются стратегически важными объектами. Последствия аварий и аварийных ситуаций на данных объектах могут иметь не только локальный, но и глобальный характер. Очень сложно, а порой и невозможно в полной мере оценить экономический ущерб и социальные последствия аварий на данных предприятиях.
Сферы энергетики и химической промышленности являются закрытыми и соответственно мало изученными. На данный момент отсутствуют обобщенные данные по повреждаемости элементов каркасов эксплуатируемых зданий изучаемых предприятий с учетом длительности их эксплуатации.
Знакомство с рядом зданий главных корпусов предприятий энергетики и рядом основных производственных цехов химических предприятий показало, что большинство зданий находится в удовлетворительном состоянии, а состояние многих несущих конструкций оценено как ограниченно работоспособное.
К главным корпусам тепловых электростанций относят здание или комплекс зданий, в которых размещается основное и вспомогательное оборудование, непосредственно участвующее в процессе выработки тепловой и электрической энергии [2].
На основании анализа конструктивных решений главных корпусов предприятий теплоэнергетики установлено следующее: в основу конструктивного решения главных корпусов заложена многопролетная рама, включающая в себя не менее трех пролетов. Пролеты выполняются полностью в железобетонном, металлическом каркасе или смешанными с железобетонными колоннами и металлическими конструкциями покрытия. Каркас состоит из колонн, балок и ферм, образующих в поперечном направлении раму с жесткими или шарнирными узлами. Жесткость и устойчивость каркаса и отдельных его элементов обеспечиваются системой связей.
При эксплуатации строительных конструкций сооружения его надежность с течением времени падает. Возникает необходимость в ремонте. В связи с этим для обеспечения надежности сооружения играет роль его ремонтопригодность, представляющая собой приспособленность конструкций к периодическим осмотрам и ремонтам [1].
Со временем происходит постепенный износ зданий и сооружений от возникающих в конструкциях в процессе эксплуатации различных дефектов и повреждений. Значительная часть дефектов и повреждений по строительным конструкциям образуется и накапливается в результате неправильной эксплуатации.
Учет роста повреждаемости несущих конструкций при эксплуатации и планировании ремонтно-восстановительных работ позволит значительно снизить вероятность возникновения аварийных ситуаций и повысить безопасность зданий главных корпусов предприятий энергетики.
Анализ накопленных дефектов и повреждений в сфере энергетики выполнен по одиннадцати главным корпусам предприятий энергетики, восемь из которых входят в состав ОАО «Фортум». Главные корпуса предприятий ОАО «Фортум» вводились в эксплуатацию, начиная с 1931 года (Челябинская ГРЭС) и заканчивая 1996 годом (Челябинская ТЭЦ-3).
Анализ дефектов и повреждений в химической промышленности выполнен по семи цехам основного производства, включающего в себя цех обжига электродной продукции, сортопрокатный цех, цех графитации, механической обработки и др. Данные цеха вводились в эксплуатацию, начиная с 1977 года и заканчивая 1990 годом.
Целью обследования конструктивных элементов указанных выше зданий главных корпусов явилось выявление дефектов, повреждений и причин, вызывающих их. Анализ выявленных дефектов и повреждений позволил проследить повреждаемость и оценить изменение технического состояния несущих элементов каркасов главных корпусов в зависимости от длительности их эксплуатации.
По результатам анализа повреждаемости основных несущих конструкций главных корпусов предприятий энергетики и основных производственных цехов химической промышленности, построены диаграммы изменения технического состояния несущих конструкций зданий главных корпусов в зависимости от срока эксплуатации здания.
За единицу повреждаемости принято отношение дефектных (поврежденных) конструкций к общему количеству однотипных конструкций, выраженное в процентах.
На рис. 1, 2 представлены идеализированные диаграммы повреждаемости основных несущих конструкций исследуемых зданий, отображающие изменение технического состояния строительных конструкций, а именно рост повреждаемости, в зависимости от времени эксплуатации на момент проведения обследования.