 
        
        Комплексная безопасность. Колодяжный С.А., Ситников И.В
.pdf 
ISSN 2542-2200
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный технический университет»
КОМПЛЕКСНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
Выпуск 1 (5)
Воронеж 2019
 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Воронежский государственный технический университет»
ISSN 2542-2200
Журнал издается 1 раз в год
КОМПЛЕКСНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
| Редакционная коллегия | С.А. Колодяжный, д-р техн. наук, профессор | 
| Главный редактор | |
| Ответственный секретарь | И.В. Ситников | 
| Члены редакционного совета | 
 | 
В.Н. Азаров – д-р техн. наук, профессор, заслуженный эколог РФ, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования, Советник РААСН, Волгоградский государственный технический университет В.Ф. Асминин – д-р техн. наук, профессор,
Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Н.В. Бакаева – д-р техн. наук, профессор, ЮгоЗападный государственный университет
О.А. Калачева – д-р биол. наук, доцент, Воронежский филиал Московского государственного университета путей сообщения Императора Николая II
А.Н. Камлюк – канд. физ.-мат. наук, полковник внутренней службы, Университет гражданской защиты Республики Беларусь В.Я. Манохин – д-р техн. наук, профессор,
действительный член Российской экологической академии, Воронежский государственный технический университет
В.Л. Мурзинов – д-р техн. наук, доцент, Воронежский государственный технический университет С.Л. Пушенко – д-р техн. наук, профессор,
Донской государственный технический университет К.А. Скляров – канд. техн. наук, доцент,
Воронежский государственный технический университет (заместитель главного редактора) Е.А. Сушко – канд. техн. наук, доцент, Воронежский государственный технический университет (заместитель главного редактора) А.Н. Чукарин – д-р техн. наук, профессор, почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации, Ростовский государственный университет путей сообщения Б.Р. Шакиртханов – канд. экон. наук, доцент, Алматинский технологический университет, Республика Казахстан.
Материалы публикуются в авторской редакции, за достоверность сведений, изложенных в публикациях, ответственность несут авторы.
Учредитель и издатель: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» Адрес учредителя и издателя: 394026 г. Воронеж, Московский просп., 14
Адрес редакции: 394006 г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, кафедра техносферной и пожарной безопасности
16+
©Комплексная безопасность, 2019
©ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2019
 
| Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019 | 
 | 
| СОДЕРЖАНИЕ | 
 | 
| Е. С. Андреев, С. Д. Николенко | 
 | 
| Контроль качества сварных соединений технологических трубопроводов............................... | 4 | 
| Е. А. Жидко, Е. С. Попова | 
 | 
| Система оценки рискозащищенности информационных активов в системе управления | |
| деятельностью хозяйствующего субъекта................................................................................. | 12 | 
| Ю. В. Сычева, В. В. Колотушкин | 
 | 
| Оценка устойчивости промышленного предприятия по экологическим критериям............... | 18 | 
| В. С. Иванова, С. Д. Николенко, С. А. Сазонова, А. А. Осипов, Ю. В. Сычева | 
 | 
| Определение основных показателей работы пылеулавливающих средств при обеспечении | |
| безопасности труда в строительстве.......................................................................................... | 23 | 
| В. С. Иванова, С. Д. Николенко, С. А. Сазонова, В. Ф. Асминин, В. В. Колотушкин | 
 | 
| Анализ конструкций устройств для очистки от пыли при обеспечении безопасности труда в | |
| цехах предприятий строительной отрасли................................................................................. | 27 | 
| И. А. Иванова, Е. И. Головина | 
 | 
| Оптимизация схемы транспортировки твердых коммунальных отходов в г. Воронеж .......... | 39 | 
| А. В. Игнатов, С. Д. Николенко | 
 | 
| Обследование конструкций зданий старой застройки .............................................................. | 44 | 
| А. С. Меркулов, С. Д. Николенко | 
 | 
| Контроль качества бетонных покрытий дорог .......................................................................... | 52 | 
| Н. C. Гребенникова, С. Д. Николенко | 
 | 
| Оценка фактической прочности кирпичной кладки здания школы.......................................... | 59 | 
| Е. С. Гончаров, С. Д. Николенко | 
 | 
| Оценка технического состояния и определение физического износа кирпичных конструкций | |
| многоквартирного дома.............................................................................................................. | 69 | 
| Д. Е. Шевцова, С. Д. Николенко | 
 | 
| Расчет временных складских сооружений................................................................................. | 76 | 
3
 
Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019
УДК 624.014.078.45
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
Е. С. Андреев, С. Д. Николенко
Андреев Евгений Станиславович, Воронежский государственный технический университет, магистрант кафедры техносферной и пожарной безопасности, e-mail: eandreevjob@yandex.ru
Николенко Сергей Дмитриевич, Воронежский государственный технический университет, канд. техн. наук, профессор кафедры техносферной и пожарной безопасности, е-mail: nikolenkoppb1@yandex.ru.
В работе проведен анализ и разработаны предложения по оптимизации контроля качества сварных соединений технологических трубопроводов с использованием механизированного ультразвукового контроля методом фазированных решёток.
Основным преимуществом предлагаемого метода, кроме выявления всех имеющихся дефектов, является сохранение информации о сканировании в течении значительного времени на электронных носителях, что создаёт возможность её использования в случаях, когда возникает спорная ситуация, при возникновении инцидента, или если произошла авария.
Ключевые слова: ультразвуковой контроль, фазированная решётка, сканирование, дефект.
| 
 | Введение. На основании проверки всех | используется только на очень крупных объ- | |||
| технологических схем сварочного производ- | ектах с повышенными требованиями к кон- | ||||
| ства и производственного контроля, должно | тролю. | 
 | |||
| быть | выдано соответствующее | разрешение | Кроме того, для специалистов, прово- | ||
| на проведение аттестованных видов сварки | дящих такой контроль, должно быть прове- | ||||
| [1]. | Тщательное | соблюдение | требований | дено соответствующее обучение и дополни- | |
| технологических карт обеспечивает качество | тельная аттестация на месте производства | ||||
| сварочно-монтажных работ. | 
 | работ. Умение пользоваться ЭВМ и специ- | |||
| 
 | Одним из этапов подтверждения каче- | альными приложениями к основным про- | |||
| ства сварных соединений, является неразру- | граммам | необходимое требование к спе- | |||
| шающий контроль механизированным уль- | циалистам― | данного ультразвукового метода | |||
| тразвуковым контролем методом фазирован- | контроля. | 
 | |||
| ных решёток, кроме первоначально выпол- | Целью исследования явилось разработ- | ||||
| няемого визуально-измерительного контроля | ка предложений по оптимизации контроля | ||||
| и основного неразрушающего метода – ради- | качества сварных соединений технологиче- | ||||
| ационного контроля [2]. | 
 | ских трубопроводов с использованием меха- | |||
| 
 | За последние несколько лет улучшение | низированного ультразвукового контроля | |||
| в области ультразвукового неразрушающего | методом фазированных решёток. | ||||
| контроля, привело к значительному дости- | Исследуемые образцы. Контрольное | ||||
| жению в ультразвуковой обработке сигналов | испытание проводилось на демонстрацион- | ||||
| и методах построения изображений [3]. Ме- | ных блоках настройках чувствительности по | ||||
| ханизированный | ультразвуковой контроль | ГОСТ 32569-2013 [4]. Демонстрационные | |||
| методом фазированных решёток ещё мало | блоки представляют собой макеты сварных | ||||
| распространён на территории России. Обо- | швов с эталонными отражателями в наплав- | ||||
| рудование для такого контроля достаточно | ленном металле, рис.1. | ||||
| дорогостоящее и далеко не каждая организа- | 
 | 
 | |||
| ция способна приобрести его. Поэтому оно | 
 | 
 | |||
© Андреев Е. С., Николенко С. Д., 2019
4
 
Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019
Рис. 1. Вид демонстрационного блока
Демонстрационные блоки имеют три типа плоскостных дефектов – надрезов ЭМО (электроразрядной механической обработки), моделирующих дефекты параллельно оси сварного шва и поверхности разделки, рис. 2. Дефекты находятся на разделке или рядом с разделкой:
-поверхностный дефект на стороне эталона, представляющей поверхность наружного диаметра;
-поверхность внутреннего диаметра компонента;
-внутренний дефект.
Рис. 2. Схема демонстрационного блока толщиной 15мм (S/N 7040-17) поз. 1; 2; 3; 4; 5 – эталонные отражатели в наплавленном металле
5
 
Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019
| Браковочный уровень (временная регу- | уровня, учитывалось поправки к чувстви- | ||
| лировка чувствительности – далее ВРЧ) | тельности, рассчитанная по формуле: | ||
| устанавливался на 80% от высоты экрана | = 20 × | 10 пдо × , | |
| дефектоскопа, используя при этом отражате- | где Sпдо – площадь плоскодонного отвер- | ||
| ли согласно ГОСТ 32569-2013 [4]. Глубина | стия, мм; | 
 | |
| отражателя выбиралась вблизи эффективной | Sn – площадь зарубки, мм; | ||
| зоны при контроле и в зоне построения ВРЧ. | N – коэффициент, выбранный в соответствии | ||
| Блок ВРЧ генерирует электрические сигналы | с п.8.8.2 ГОСТ Р 55724-2013, рис.3 [5] | ||
| определённых форм. Его задача – выравнить | Сканирование выполнялось с раздел- | ||
| чувствительность | ультразвукового прибора | кой кромок, показанной на рис. 4. Разделка | |
| дальней зоны, получить одинаковые эхо- | кромок на месте производства учитывалась | ||
| сигналы от однотипных отражателей, кото- | для всего плана сканирования. | ||
| рые находятся на разной глубине. | 
 | 
 | |
| При использовании зарубки в качестве | 
 | 
 | |
| отражателя для | настройки браковочного | 
 | 
 | 
Рис. 3. График определения поправки к предельной чувствительности при использовании углового отражателя
Рис. 4. Схемы геометрии кромок
α=10,0±2,50; β=37,0±2,50; b=2÷4мм; c=1,5±0,8мм; e=2,0±1,5; g=28÷38мм
| Методика и результаты испытаний. | данного значения подтверждалась достовер- | 
| Сканирование всех сварных швов выполня- | ность настройки прибора в допустимом диа- | 
| лось с коэффициентом усиления 6 дБ (на по- | пазоне температур контрольного блока, пу- | 
| исковом уровне). При контактном УЗК раз- | тём проверки глубиномера и уровня чув- | 
| ница температур между контрольным бло- | ствительности. | 
| ком и поверхностью исследования, была в | Исследование всего объёма зоны тер- | 
| пределах 14° C (25° F). При превышении | мического влияния и сварного шва, на пред- | 
6
 
Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019
| мет наличия несплошностей обеспечивалось | протяженностью не более 5% длины сварно- | 
| датчиками фазированных решеток (далее | го соединения. | 
| ФР) в автоматическом режиме. | Оценка показаний, обнаруженных с | 
| Датчик ФР использовался с позицион- | использованием методов фазированной ре- | 
| ным датчиком для каждой оси, в которой | шетки проводилась на примере демонстра- | 
| требовалось движение датчика ФР. Датчик | ционного блока с эталонным отражателем | 
| был откалиброван для обеспечения позици- | «прожог на наружной поверхности», рис.5, | 
| онной информации от исходной стартовой | требовало, чтобы оператор оценивал все по- | 
| позиции и с точностью до 1% от общего ска- | казания, превышающие порог 50% ВРЧ. Все | 
| нирования длиной или 10 мм (0,4 дюйма). | индикации, превышающие 50% уровня ВРЧ, | 
| Направляющие механизмы – держатели дат- | были оценены в соответствие с критериями | 
| чиков (магнитные сканеры) – использова- | оценки согласно ГОСТ 32569-2013 [4]. Ин- | 
| лись для обеспечения перемещения датчика | дикации, превышающие уровень ВРЧ, счи- | 
| на фиксированном расстоянии от централь- | тались не приемлемыми. | 
| ной линии сварного шва. | Порог оценки отображался на экране | 
| Скорость сканирования была выбрана | S-scan или B-scan, в виде четко определенно- | 
| такой, чтобы выпадение данных составляло | го цвета, так, чтобы индикации можно было | 
| меньше 2 строк данных (2мм) и суммарной | легко отличить от фона, рис. 6. | 
Рис. 5. Схема работы демонстрационного блока 1, 2 – датчики фазированной решетки
3 – эталонный отражатель: прожог на наружной поверхности
Рис. 6. Процесс индикации дефекта
| Места индикации должны определять- | различных методов, таких как снижение ам- | 
| ся относительно контролируемой поверхно- | плитуды (например, падение на 6 дБ). Для | 
| сти и системы координат. Измерения дефек- | разных типов дефектов могут потребоваться | 
| та могут быть выполнены с использованием | различные методы измерений. Условную | 
7
 
Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019
| протяжённость точечных дефектов следует | ся УЗК методом ФР с позиций датчика 90° | 
| принимать равной 6 мм. | или (и) 270° относительно сварного шва, | 
| Визуальные наблюдения. В ходе ис- | рис.8. Координата начала, длина и глубина | 
| пытаний проводились наблюдения за аку- | искусственных дефектов, измеренных УЗК | 
| стическим контактом при испытании и отоб- | методом ФР, были сопоставлены с искус- | 
| ражении сигнала на дисплее ультразвукового | ственными дефектами в демонстрационном | 
| прибора, рис.7. | блоке. | 
| Все обработанные искусственные де- | 
 | 
| фекты (отражатель от 1 до 5) обнаруживают- | 
 | 
Рис. 7. Проведение контроля работы прибора
Рис. 8. Процесс фиксации дефекта прибором
8
 
Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019
После проведения контроля, данные сканирования переносятся на платформу ЭВМ, где происходит окончательная обработка и выдача результатов с оформлением Заключений о результатах проведенного контроля. Данные сканирования переносятся на бумажный носитель, который будет храниться в составе исполнительной документации.
Применение данного метода важно для обеспечения качества сварочно-монтажных
работ и последующей безопасной эксплуатации технологических трубопроводов на заводе. Результаты исследований могут быть использованы при строительстве и эксплуатации гражданских зданий [6], для обеспечения безопасности работы оборудования на асфальтобетонных и цементных заводах [7, 8], для подтверждения мест утечек в газораспределительных системах [9], для анализа аварий грузоподъемных кранов [10].
Рис. 9. Вывод результатов сканирования на ЭВМ
| Выводы. | проведения ручного ультразвукового кон- | 
| 1. Проведено экспериментальное ис- | троля, где каждый дефект может быть клас- | 
| следование механизированного ультразвуко- | сифицирован по субъективному мнению | 
| вого контроля методом фазированных решё- | специалиста проводящего контроль. | 
| ток на демонстрационных блоках с искус- | 3. Исходя из результатов исследований, | 
| ственными отражателями. | можно рекомендовать, в качестве практиче- | 
| 2. В результате практически установ- | ского применения, использование механизи- | 
| лено, что использование данного метода | рованного ультразвукового контроля мето- | 
| контроля сварных соединений, показывает | дом фазированных решёток при контроле | 
| высокий уровень раскрываемости дефектов, | качества сварных соединений на опасных | 
| регистрирует каждый отдельный дефект, ко- | производственных объектах, на которых ис- | 
| торый можно классифицировать, определяет | пользуется трубопроводы, работающие под | 
| его конкретную протяжённость, глубину за- | избыточным давлением. | 
| легания, характер, что выгодно отличается о | 
 | 
9
