Риженков Олександр Андрійович. Оцінка та забезпечення надійності протикорозійного захисту на стадії виготовлення сталевих конструкцій

brief description

Риженков Олександр Андрійович. Оцінка та забезпечення надійності протикорозійного захисту на стадії виготовлення сталевих конструкцій. : Дис... канд. наук: 05.23.01 - 2009.

Риженков О.А. Оцінка та забезпечення надійності протикорозійного захисту на стадії виготовлення сталевих конструкцій Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 будівельні конструкції, будівлі та споруди. Відкрите акціонерне товариство Український науково-дослідний та проектний інститут сталевих конструкцій імені В.М.Шимановського. Київ, 2009.
Наведені результати досліджень засобів і методів первинного і вторинного захисту сталевих конструкцій для об’єктів з різним рівнем корозійної небезпеки. На підставі методики граничних станів обґрунтовані розрахункові характеристики корозійного стану для формування специфікації показників корозійної стійкості, довговічності та ремонтопридатності при виготовленні сталевих конструкцій. Розроблена методика підтвердження відповідності терміну служби сталевих конструкцій заданим показникам надійності протикорозійного захисту. Ефективність заходів захисту від корозії на стадії конструкторської та технологічної підготовки пропонується оцінювати з використанням математичної моделі коефіцієнта готовності сталевих конструкцій. Виконані прискорені та натурні корозійні випробування, запропоновані розрахункові моделі моніторингу експлуатаційних показників, визначені характеристики коефіцієнта готовності сталевих конструкцій для розглянутих варіантів систем захисних покриттів. Розроблена класифікація рівнів корозійної небезпеки сталевих конструкцій залежно від ступеня агресивності дій і заданих значень коефіцієнта готовності сталевих конструкцій. Наведені техніко-економічні показники надійності протикорозійного захисту сталевих конструкцій з урахуванням рівня корозійної небезпеки будівельних об’єктів.

У результаті виконання комплексу теоретичних, лабораторних і натурних досліджень отримані такі результати.

Розроблена методика вибору та обґрунтування засобів первинного та вторинного захисту на основі розрахунково-експериментальної оцінки корозійної стійкості, довговічності та ремонтопридатності при заданому терміні служби сталевих конструкцій. На основі сформульованих вимог конструктивної пристосованості та технологічної раціональності сталевих конструкцій і їхніх захисних покриттів визначений порядок розрахунків на корозійну стійкість, довговічність і ремонтопридатність за граничними станами на стадії підготовки виробництва металоконструкцій.
Виконані фізико-хімічне та математичне моделювання корозійного руйнування конструктивних елементів та їх захисних покриттів на основі аналізу показників технологічної раціональності протикорозійного захисту. Вперше для вирішення задачі моніторингу корозійної небезпеки будівельного об'єкту використана узагальнена структурна модель розрахункових ситуацій режиму експлуатації для показників якості протикорозійного захисту сталевих конструкцій. Початковими даними для порівняльної оцінки ефективності технічних рішень із захисту від корозії були характеристика ступеня агресивності режиму експлуатації (Аn), узагальнений показник технологічної раціональностіB0Z,а також коефіцієнти надійності первинного (gzk) та вторинного захисту (gzn), що встановлюються залежно від заданого терміну служби об’єкту (Тng).
Сформульовані умови підтвердження відповідності гарантованих показників довговічності вимогам технологічної безпеки типової моделі експлуатації та технічного обслуговування за фактичним станом. Запропонована розрахункова модель коефіцієнта готовності сталевих конструкцій за параметрами конструктивних і технологічних заходів протикорозійного захисту. Відповідно до розробленої методики виконані експериментальні дослідження із визначення показників якості захисних покриттів при виготовленні сталевих конструкцій конвеєрних галерей заводу з переробки насіння соняшнику. При порівняльній оцінці контрольованих параметрів встановлено, що заданій ділянці інтервальної оцінки коефіцієнтаgznвідповідають результати випробувань системи покриття ЦВЕС №1. Доведено, що результати прискорених випробувань на корозійну стійкість і довговічність забезпечують розрахункову оцінку показників ремонтопридатності. За наслідками випробувань захисних покриттів сформульована специфікація показників якості за наслідками контролю засобів первинного та вторинного захисту при виготовленні. Якісні та кількісні показники специфікації сталевих конструкцій із захисту від корозії регламентують вимоги технологічної безпеки при експлуатації та технічному обслуговуванні конструкцій будівельних об’єктів.
Розроблений алгоритм управління економічною ефективністю заходів первинного та вторинного захисту в залежності від рівня корозійної небезпеки об'єкту. На основі параметрів табличної моделі терміну служби сталевих конструкцій зроблена оцінка відповідності розрахункових характеристик реальним показникам експлуатаційного стану сталевих конструкцій прольотних будов. Результати натурних стендових випробувань будівельних сталей ВСт3сп5 і 09ГС показали, що після 5 років експозиції корозійна стійкість зразків відповідає умовам низькоагресивних середовищ і відрізняється від розрахункових значень не більше ніж на 10-15%. За даними аудиту корозійного стану показник якості експлуатації (Fe) відповідає вимогам узагальненої моделі з корозійної стійкості, довговічності та ремонтопридатності в межах встановлених допусків для значень низькоагресивних середовищ. Процесний підхід до менеджменту якості протикорозійного захисту за ознаками граничних станів дозволяє при дотриманні встановлених допусків на відхилення показників корозійної стійкості, довговічності та ремонтопридатності встановлювати значення коефіцієнта технологічної безпеки для сталевих конструкцій в корозійних середовищах:

за наявності сертифікату, виданого уповноваженою організацією з контролю якості виготовлення-gsr=0,95;
при проведенні моніторингу за вимогами ДБН В.1.2-5:2007 -gsr=0,90.
5. Методика вибору та обґрунтування засобів первинного та вторинного захисту сталевих конструкцій за показниками корозійної стійкості, довговічності та ремонтопридатності впроваджена при розробці модуля «Засоби захисту» бази даних «Ресурс», упроваджена при розробці ДБН В.2.6-... :200 «Будівельні матеріали і конструкції. Сталеві конструкції. Норми проектування, виготовлення і монтажу» (замість СНиП II-23-81*), СТП 01.001-03 «Система менеджменту якості» ВАТ «Конструкція» з конструкторської і технологічної підготовки виробництва при виконанні протикорозійного захисту сталевих конструкцій. Економічний ефект, пов'язаний з виконанням розрахунків конструктивних елементів на корозійну стійкість, довговічність, ремонтопридатність конструкцій, а також з розробкою заходів первинного і вторинного захисту для об’єктів ВАТ «Конструкція» становить 370 тис. грн.
Результати роботи використані при розробці рекомендацій щодо обґрунтування терміну служби сталевих конструкцій конвеєрних галерей ВАТ «Ясинівській КХЗ», ЗАТ «Донецьксталь» металургійний завод», ЗАТ «Макіївкокс», а також вибору протикорозійного захисту металоконструкцій об'єктів ВАТ «Алчевській металургійний комбінат».