Підвищення безпеки будівельних об’єктів за рахунок забезпечення нормального функціонування будівельних матеріалів і конструкцій в екстремальних умовах

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

ПІДВИЩЕННЯ БЕЗПЕКИ БУДІВЕЛЬНИХ ОБ'ЄКТІВ ЗА РАХУНОК ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НОРМАЛЬНОГО ФУНКЦІОНУВАННЯ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ І КОНСТРУКЦІЙ В ЕКСТРЕМАЛЬНИХ УМОВАХ

Спеціальність: Охорона праці

ШАЛОМОВ ВОЛОДИМИР АНАТОЛІЙОВИЧ

Дніпропетровськ, 2002 рік



1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Безпечна і безаварійна робота характеризує місце, яке країна займає у світовому виробництві. Конституція України, Закон України “Про охорону праці” відповідно до основних принципів державної політики визнають пріоритет життя і здоров'я працівників стосовно будь-яких результатів виробничої діяльності. Актуальність теми обумовлюється не тільки основними Законами України, але і дуже високим ступенем загибелі, травмування, професійних захворювань громадян України в сфері виробництва і великими техніко-економічними збитками. Наприклад, в Україні, за останні 3 роки в результаті аварій та надзвичайних ситуацій, які супроводжуються високотемпературним впливом, загинуло 4382 чоловік, знищено 2127 одиниць автотранспорту, ушкоджено і знищено близько 12 тис. будинків і споруд. Загибель людей залежить в основному від стану шляхів евакуації, пожежної небезпеки застосовуваних матеріалів і конструкцій. Найбільш перспективним напрямком підвищення безпеки евакуації і зниження загибелі, травмування людей при екстремальних умовах є зниження небезпечного високотемпературного впливу на будівельні матеріали і підвищення безпеки експлуатації конструкцій.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Робота виконувалася в Придніпровській державній академії будівництва та архітектури з 1996 по 2001 р. по темі: “Підвищення безпеки будівельних об'єктів за рахунок забезпечення нормального функціонування будівельних матеріалів і конструкцій в екстремальних умовах” і відповідає Національній програмі “Поліпшення стану безпеки, гігієни праці і виробничого середовища на 1996-2000 роки”, затвердженої Постановою Кабінету Міністрів України від 15.11.1996 р., №1345.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення безпеки будівельних об'єктів за рахунок забезпечення нормального функціонування будівельних матеріалів і конструкцій в екстремальних умовах.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні науково-технічні задачі:

- провести аналіз стану травмонебезпеки об'єктів і підвищення безпеки працюючих у них в екстремальних умовах при високотемпературному впливі за рахунок підвищення безпеки життєдіяльності матеріалів і конструкцій;

- на підставі аналізу й експериментальних досліджень здійснити вибір і обґрунтування компонентів, а також розробити ефективні захисні композиції, що дозволяють підвищити безпеку експлуатації будівельних об'єктів і шляхів евакуації з них за рахунок збільшення часу безпечної експлуатації матеріалів і конструкцій;

- провести комплексні дослідження фізико-механічних і технологічних властивостей розроблених композицій їх вплив на безпеку об'єктів при високотемпературному впливі;

- установити залежності, які дозволяють прогнозувати безпечний час перебування людей на об'єкті в екстремальних умовах при високотемпературному впливі в залежності від різновиду й ефективності застосовуваних композицій, товщини нанесення захисних покриттів;

- виконати дослідження експлуатаційних і фізико-механічних характеристик захисних покриттів у часі при високотемпературному впливі і визначити раціональну область їх застосування;

- розробити технологію приготування і нанесення захисних покриттів на конструкції зі сталі і дерева, рекомендації по безпечній евакуації та впровадити результати досліджень на виробництві.

Робоча гіпотеза полягає в можливості подовження часу нормального функціонування будівельних матеріалів та конструкцій в екстремальних умовах в осередку високотемпературного впливу за рахунок нанесення ефективних захисних покриттів. Предметом дослідження є ефективні захисні композиції для захисту конструкцій в екстремальних умовах при високотемпературному впливі. Об'єктом дослідження є процеси, які мають місце при екстремальних умовах впливу високих температур на будівельні матеріали і конструкції. У роботі використовувалися стандартні методи оцінки горючості, фізико-механічних властивостей будівельних матеріалів, математичні методи оцінки достатності експериментів, планування експериментів і обробки експериментальних даних.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в:

- обґрунтуванні і розробці ефективних засобів захисту, які дозволяють підвищити безпеку експлуатації будівельних об'єктів та збільшити час безпечної евакуації людей і аварійно-рятувальних робіт в екстремальних умовах при високотемпературному впливі;

- встановленні залежності впливу компонентів і товщини шару покриття, на динаміку прогріву металу до критичної температури від високотемпературного впливу при екстремальних умовах;

- одержанні математичних залежностей впливу компонентів і товщини покриття на зміну захисної здатності в процесі деструкції і горіння деревини;

- отриманні фізико-механічних, експлуатаційних і технологічних характеристик захисних покриттів і одержанні залежностей, які дозволяють прогнозувати безпеку експлуатації будівельних об'єктів, безпеку евакуації та аварійно-рятувальних робіт при екстремальних умовах від впливу високих температур.

Практичне значення отриманих результатів полягає в підвищенні безпеки експлуатації будівельних об'єктів, безпеки евакуації людей і безпеки аварійно-рятувальних робіт за рахунок застосування розроблених ефективних композицій, які дозволяють знизити горючість матеріалів і підвищити час безпечної експлуатації конструкцій в екстремальних умовах, у розробці технології приготування і нанесення захисних покриттів на будівельні конструкції, а також розробці технічної документації і проведенні впровадження захисних покриттів для захисту металевих і дерев'яних конструкцій на об'єктах України.

Особистий внесок автора. Особистий внесок автора полягає у формуванні робочої гіпотези, мети досліджень, науково-технічних завдань при проведенні досліджень, у проведенні аналізу підвищення безпеки об'єктів за рахунок застосування захисних покриттів, обґрунтуванні вибору вихідних компонентів при розробці ефективних захисних композицій, у встановленні залежностей, які дозволяють прогнозувати безпеку об'єктів і захисну здатність покриттів, представлених у дисертації, у розробці нормативно-технічної документації і впровадженні результатів досліджень.

Апробація результатів роботи.

Основні положення по темі дисертації доповідалися й обговорювалися: на І міжнародному симпозіумі “Безпека життєдіяльності в XXI столітті”, Дніпропетровськ, 2001 р., ІІ міжнародному симпозіумі “Безпека життєдіяльності в XXI столітті”, Дніпропетровськ, 2002 р., міжнародній конференції “Проблеми реконструкції промислових та цивільних об'єктів” м.Дніпропетровськ, 1996 р., 4-й міжнародній науково-технічній конференції “Сталезалізобетонні конструкції: дослідження, проектування, будівнитцтво, експлуатація”, Кривий Ріг, 2000 р., 1-му міжнародному фестивалі “Екологія і творчість”, Дніпропетровськ 24 вересня 1994 р., 1-й регіональній конференції “Екологія і безпека життєдіяльності-96”, травень 1996 р., Дніпропетровськ, ПДАБтаА., 2-й регіональній конференції “Екологія і безпека життєдіяльності-96”, листопад 1996 р., Дніпропетровськ, ПДАБтаА., науковому семінарі “Пожежний захист будівель і споруд на стадії розробки проектної документації в період будівництва” (Київ, 1995, МВС України)., науковому семінарі “Забезпечення вогнестійкості будинків і споруд, при застосуванні нових будівельних матеріалів і конструкцій” Москва, 1998 р., МВС СРС Р., спеціалізованому семінарі “Методи, тактичні схеми, технічні засоби, вогнезахисні речовини і моделі проведення пожежно-рятувальних робіт”, Харків 1994р. УДПО МВС України., 2-й міжнародній конференції “Наука і освіта”, Дніпропетровськ, 1996 р.

Основні результати роботи, вірогідність і обґрунтованість результатів досліджень, висновків і рекомендацій визначається збігом результатів досліджень, отриманих по стандартним методикам з результатами одержаними на експериментальних лабораторних установках і в результаті іспитів у виробничих умовах.

Публікації. Матеріали дисертації знайшли відображення в двох патентах України і 20 статтях.

Структура й обсяг дисертації.

Дисертація складається з вступу, 5 розділів, основних висновків, списку використаної літератури (144 найменування), додатків.

Загальний обсяг дисертації - 205 сторінок, в тому числі 127 сторінок основного тексту, 24 рисунка, 36 таблиць.

2. ОСНОВНИЙ ЗМIСТ ДИСЕРТАЦIЇ

У вступі на підставі обліку статей Конституції України, закону України “Про охорону праці”, аналізу загибелі, травмування людей, обґрунтована актуальність теми дисертації і необхідність виконаних досліджень по підвищенню безпеки будівельних об'єктів за рахунок розробки ефективних захисних композицій на мінеральній і органічній основі.

У результаті проведеного аналізу сформульовані мета і задачі дослідження, показано, що безпека об'єктів і безпека перебування в них людей може бути забезпечена за рахунок розробки захисних складів, відпрацьовування технології приготування і способів нанесення ефективних захисних покриттів, які спінюються, для підвищення безпеки експлуатації будівельних матеріалів і конструкцій.

Розділ 1. Присвячений аналізу травмування і загибелі людей при виникненні небезпеки на будівельних об'єктах в результаті впливу високих температур. Аналіз статистичних даних дозволив встановити, що загибель, травмування людей в Україні багато в чому залежать від зростання небезпеки будівельних матеріалів і конструкцій під впливом високих температур. Пожежонебезпечні будівельні матеріали сприяють швидкому розвитку пожежі, а невисока межа вогнестійкості конструкцій підвищує небезпеку травмування і загибелі людей на шляхах евакуації. З позиції охорони праці і зниження пожежної небезпеки об'єктів необхідно більш широко застосовувати в будівництві важко горючі матеріали і підвищувати межу вогнестійкості за рахунок захисту цілого ряду конструкцій з бетону і залізобетону, азбестоцементу, цегли, металу, дерева, пластмас.

Приведено класифікацію й оцінку методів визначення небезпеки будівельних матеріалів від впливу високих температур, дана оцінка різним методам зниження ризику небезпеки на об'єктах.

Розділ 2. У даному розділі викладена методика досліджень, обробки результатів досліджень, оцінки вірогідності і погрішності отриманих результатів, а також обґрунтовано вибір застосовуваних матеріалів.

Для забезпечення охорони праці і безпеки при евакуації людей в умовах впливу високих температур була розроблена методика досліджень, що включає стандартні методики дослідження і “Методику експериментального визначення підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій, групи важкогорючих і горючих твердих матеріалів”, лабораторну електроустановку, яка дозволяє регулювати підйом температури, відповідно до стандартної кривої в екстремальних умовах. Для оцінки ефективності захисних покриттів розроблені методики визначення зміни температури на сторонах металевих зразків, які обігріваються і не обігріваються. Крім методів дослідження високотемпературного впливу, проводилася оцінка фізико-механічних і технологічних властивостей будівельних матеріалів.

У визначенні захисної ефективності покриттів на додаток до даних методів визначалися й інші показники:

- зміна сумарної маси зразків;

- зміна маси за рахунок обвуглювання;

- зміна величини нижнього перетину зразків за рахунок обвуглювання;

- зміна величини нижнього перетину за рахунок вигоряння;

- зміна сумарної величини втрати нижнього перетину зразків.

Уведення даних показників дозволяє заздалегідь оцінити час евакуації людей у залежності від горючості застосовуваних матеріалів.

При дослідженні технологічних характеристик захисної композиції застосовували стандартні методи ГОСТ 20501-75, ГОСТ 8420-74, ГОСТ 5802-80, ГОСТ 19007-73, ГОСТ 15140-78, ГОСТ17537-72, ГОСТ 19007-73 і стандартні методи визначення в'язкості, розтічності і загуснення для розчинів ГОСТ 26798.1-85.

Після аналізу складу відходів виробництв Придніпровського промислового регіону для розробки захисних композицій були прийняті наступні вихідні матеріали: розчинне рідке скло, натрієве чи калієве із силікатним модулем 2,0-3,6, щільністю 1,28-1,35 г/см. куб., азбестоцементні відходи і шамотний пісок (відходи азбестоцементного й іншого виробництв), оксид цинку (цинкові білила), технічна бура.

Приведено обґрунтування математичної обробки експериментальних даних із застосуванням сучасних програм розрахунків на ЕОМ.

Розділ 3. У даному розділі висвітлені питання, пов'язані з забезпеченням безпеки працюючих на об'єктах за рахунок зниження горючості будівельних матеріалів і підвищення безпеки експлуатації будівельних конструкцій. Металеві незахищені конструкції при високотемпературному впливі акумулюють велику кількість теплової енергії, у результаті чого вони втрачають несучу здатність, утрата якої приводить до їх обвалення. Обвалення конструкцій зменшує кількість шляхів евакуації, приводе до травмування і загибелі людей.

Для забезпечення безпечної експлуатації металевих конструкцій в екстремальних умовах при високотемпературному впливі були проведені дослідження з розробки нових захисних композицій, які спінюються. Дослідження показали, що зміна захисної здатності, міцності, технологічних параметрів залежить від вмісту компонентів в захисних композиціях.

У процесі досліджень визначені компоненти і встановлені залежності впливу вмісту компонентів на захисні, адгезійні властивості, на процеси спінювання покриття в процесі високотемпературного впливу й інші параметри. У результаті багатофакторного аналізу були отримані математичні моделі, що встановлюють залежності прогріву металу з покриттям до критичної температури від вмісту вхідних компонентів, при заданій товщині покриття:

225,697 - 1,397 Ч x1 + 2,019 Ч x2 - 2,059 Ч x3 (1)

Де:

x1, х2, х3 - вміст компонентів, мас, %: азбестоцементні відходи, оксид цинку, рідке скло.

? = 967,545 - 0,704 Ч х1 - 9

412 Ч х2 - 8,331 Ч х3 - 9,720 Ч х4(2)

Де:

? - безпечний час експлуатації сталевих пластин, упр = 10 мм., хв.;

х1 - вміст шамотного піску, %;

х2 - вміст цинкових білил, %;

х3 - вміст азбестоцементних відходів, %;

х4 - вміст рідкого скла, %.

?= -87,231 + 2,915 Ч х1 + 6,950 Ч х2 + 1,560 Ч х3 + 1,444 Ч х4 (3)

Де:

? - безпечний час експлуатації сталевої пластини упр = 10 мм. при товщині шару покриття 5мм, хв.;

х1 - вміст технічної бури, %;

х2 - вміст шамотного піску, %;

х3 - вміст азбестоцементних відходів, %;

х4 - вміст рідкого скла, %.

Для забезпечення безпеки робіт сталевих конструкцій при високотемпературному впливі істотне значення має адгезійна міцність покриття з поверхнею, яка захищається (Ra, МПа).

У результаті досліджень були встановлені залежності зміни адгезійної міцності покриття з поверхнею, яка захищається, від вмісту компонентів:

Ra = -1,197 + 0,112 Ч х1 + 0,405 Ч х2 + 0,029 Ч х3 (4)

Де:

Ra - адгезійна міцність, МПа;

x1, х2, х3 - вміст компонентів, мас, %: азбестоцементні відходи, оксид цинку, рідке скло.

Ra = 99,389 - 0,186 Ч х1 - 0,737 Ч х2 - 0,913 Ч х3 - 1,00 Ч х4 (5)

Де:

Ra - адгезійна міцність покриття з поверхнею, яка захищається, МПа;

х1 - вміст шамотного піску, %;

х2 - вміст цинкових білил, %;

х3 - вміст азбестоцементних відходів, %;

х4 - вміст рідкого скла, %.

Ra = 1,069 + 0,422 Ч х1 + 0,522 Ч х2 + 0,048 Ч х3 - 0,023 Ч х4 (6)

Де:

Ra - адгезійна міцність покриття з поверхнею, яка захищається, МПа;

х1 - вміст технічної бури, %;

х2 - вміст цинкових білил, %;

х3 - вміст азбестоцементних відходів, %;

х4 - вміст рідкого скла, %.

Отримані залежності дозволяють прогнозувати безпечний час перебування людей на об'єкті до обвалення металевих конструкцій, що дає можливість аварійно-рятувальним службам зберегти особовий склад від загибелі і травматизму.

Проведені дослідження дозволили розробити нові ефективні захисні композиції й установити оптимальні їх склади. Захисні композиції: ВЗП-1А (% по масі: азбестоцементні відходи - 15-25, оксид цинку - 7-8, шамотний пісок - 5-6, рідке скло - залишок), ВЗП-2А (% по масі: азбестоцементні відходи - 15-25, шамотний пісок - 5-6, технічна бура - 4-5, рідке скло - залишок), ВЗП-Ж-2 (% по масі: азбестоцементні відходи - 11, цинкові білила - 9, рідке скло - залишок).

Крім того дослідження показали, що запропоновані захисні композиції ВЗП-Ж-2, ВЗП-1А і ВЗП-2А відносять до негорючих, які не поширюють полум'я, що дозволяє при їх застосуванні підвищити безпеку експлуатації металевих конструкцій, збільшити безпечний час проведення аварійно-рятувальних робіт у випадку виникнення екстремальних умов при пожежі.

У даному розділі представлені результати дослідження усадки, міцності і величини спінювання (в умовах пожежі) запропонованих нових захисних покриттів в залежності від компонентного складу композицій, показано їх вплив на захисну здатність покриттів.

Розділ 4. В розділі приведені результати досліджень по оцінці впливу основних властивостей захисних композицій на безпеку об'єктів. Безпечне функціонування захищених конструкцій в екстремальних умовах при високотемпературному впливі, а отже і безпека об'єктів, залежать не тільки від складу нанесених захисних композицій, але і від товщини шару покриття. Дослідження показали, що при незначній товщині нанесення покриття (до 1 мм.) ефективність захисту невелика. В міру збільшення товщини покриття ефективність захисту покриття зростає. Для захисної композиції ВЗП-Ж-2 товщиною 5-10 мм. час досягнення критичної температури на поверхні пластин, які не обігріваються, із приведеною товщиною металу пр = 10 мм. складає 60-70 хв. (рис.). Встановлено, що покриття ВЗП-Ж-2 при високій початковій адгезійній міцності (6,9-7,3 МПа) при спінюванні різко її знижує, однак вона зберігається досить значимою і при високотемпературному впливі (1,2-1,4 МПа).

Рис. - Залежності тривалості безпечної експлуатації сталевих пластин при нагріванні до критичної температури з захисним покриттям ВЗП-Ж-2:

Після обробки отриманих даних для всіх захисних композицій були встановлені математичні залежності зміни захисної здатності покриття від товщини нанесеного покриття (n) із приведеною товщиною металу 10 мм.

Для покриття ВЗП-Ж-2.

?= - 0,985 + 22,793 Ч п - 2,679 Ч п2 + 0,112 Ч п3 (7)

Де:

? - час безпечної експлуатації, хв.

Отримані залежності дозволяють (з урахуванням вимог нормативних документів і практичної доцільності) визначати необхідну товщину захисного покриття n для досягнення безпеки експлуатації конструкцій в екстремальних умовах. Експериментальні дослідження протягом 3-х років за якістю захисних властивостей розроблених композицій, у нормальних і повітряно-сухих умовах (вологість повітря 60-75%, температура 20-300С) показали, що захисна ефективність покриттів не виявила істотних змін (практично, залишилася на тім же рівні - відхилення в досягненні критичної температури прогріву металу склали не більш 1,0-1,5%).

Для розширення області застосування в якості водостійких покриттів, для нанесення на запропоновані захисні композиції, були застосовані органосилікатні композиції КО-42 і ОС-12-03 і вивчено їх вплив на захисну здатність покриттів.

Дослідженнями встановлено, що захисні композиції ВЗП-Ж-2, ВЗП-1А, ВЗП-2А мають високу адгезійну міцність з металом, дають можливість без істотних витрат підвищити час безпечної експлуатації металевих конструкцій при високотемпературному впливі до 70-80 хв.

Отримані математичні залежності дозволяють, у залежності від виду захисної композиції, призначити необхідну товщину шару покриття з урахуванням необхідного безпечного часу експлуатації металевих будівельних конструкцій при виникненні екстремальних умов з високим температурним впливом.

У результаті досліджень було встановлено, що запропоновані захисні композиції можуть бути також використані для захисту від високотемпературного впливу дерев'яних конструкцій, а встановлені математичні залежності, дозволяють прогнозувати захисну здатність покриттів у залежності від різновиду застосовуваної композиції і товщини нанесеного покриття. Аналіз результатів проведених досліджень показав, що розроблені захисні композиції в значній мірі гальмують процес деструкції і горіння деревини, збільшують час безпечної експлуатації конструкцій при високотемпературному впливі. Так, нанесення захисної композиції товщиною 0,75 мм. дозволяє значно загальмувати процес горіння в порівнянні з процесом горіння необробленої захисним складом деревини. Зразки (необроблені) згоряють цілком без залишку за 6,5хв. (швидкість втрати маси 15,4% хв.). Під захисним покриттям ВЗП-Ж-2 товщиною 0,75 мм.. середня швидкість втрати маси склала за 10 хв. іспитів 2,64% / хв. З покриттям ВЗП-1А швидкість горіння деревини трохи вище і склала 2,79% / хв. Найбільше ефективно з запропонованих захисних композицій зарекомендувала себе ВЗП-2А (швидкість горіння 2,45%/ хв. - уповільнення горіння в 6,288 рази).

Таким чином, дослідження показали, що зі збільшенням товщини шару захисного покриття застосовуваних композицій знижується швидкість горіння деревини, що значно збільшує час безпечного перебування людей на об'єкті до обвалення дерев'яних конструкцій в екстремальних умовах при високотемпературному впливі. З огляду на те, що між товщиною покриття, втратою маси, і втратою нижнього поперечного перетину існує майже лінійна залежність після обробки та аналізу результатів досліджень були отримані наступні математичні залежності.

Для захисної композиції ВЗП-Ж-2:

m = 37,772 - 22,503 Ч n + 12,299 Ч n2 - 3,310 Ч n3 (8)

Для захисної композиції ВЗП-1А:

m = 49,387 - 46,918 Ч n + 29,828 Ч n2 - 7,296 Ч n3 (9)

Для захисної композиції ВЗП-2А:

m = 32,664 - 13,788 Ч n + 4,914 Ч n2 - 1,469 Ч n3 (10)

Де:

m - втрата маси деревини при високотемпературному впливі.

n - товщина захисного покриття, мм.

Встановлено, що запропоновані захисні композиції можуть бути використані для захисту від високотемпературного впливу дерев'яних конструкцій, а отримані математичні залежності дозволяють прогнозувати захисну здатність покриттів у залежності від виду застосовуваної композиції і товщини шару нанесеного покриття.

Результати проведених досліджень по підвищенню атмосферостійкості запропонованих захисних покриттів дали можливість розширити область їх застосування і збільшити терміни їх експлуатації у вологому середовищі.

Розділ 5. Приведено результати дослідно-промислових випробувань розроблених захисних композицій.

Аналіз об'єктів підприємства “Дніпрокапрембуд” показав, що вони не відповідають вимогам безпечної експлуатації через невідповідність нормам безпечної евакуації працюючих при екстремальних умовах.

Значна частина будівель виконана з горючих матеріалів і конструкцій, а багато об'єктів перепрофільовані в зв'язку зі зміною технологічних процесів і призначення, що не відповідає вимогам охорони праці, нормативам пожежної безпеки.

Згідно вимог Державного нагляду з питань охорони праці була проведена оцінка небезпеки об'єктів підприємства.

Для виконання розпоряджень Держ. нагляду з питань охорони праці необхідно було в складських приміщеннях БМУ-1 підвищити час безпечного функціонування сталевих колон до 1 р., на випадок виникнення екстремальних умов з високотемпературним впливом.

Згідно розпоряджень Держнагляду з питань охорони праці каркаси підвісних стель адміністративних, складських будинків і споруд варто виконувати з негорючих матеріалів (СНиП 2.01.02-85, п. 1.5).

Заповнення підвісних стель забороняється виконувати з пальних матеріалів у загальних коридорах, на сходах, сходових клітках, вестибюлях, холах і фойє будинків I і IV а ступенів вогнестійкості. В адміністративному будинку аналізованого підприємства близько 305 м. кв. підвісних стель (у коридорах і на сходових площадках) виконані з матеріалів із деревини, що не відповідає правилам безпечної експлуатації будинків, створює загрозу життю працюючим на шляхах евакуації у випадку виникнення екстремальних умов, тому виникає необхідність заміни дерева на негорючі матеріали.

У той же час, аналіз стану будинку показав, що заміна дерев'яних стель є дуже складною в технічному вирішенні і вимагає обов'язкового підсилення конструктивних елементів, що пов'язано зі значними матеріальними витратами і тимчасовим припиненням роботи будинку за призначенням.

Для підвищення безпечної експлуатації будинку, безпечної евакуації людей у випадку виникнення екстремальних умов з високотемпературним впливом було запропоновано провести захист металевих колон і підвісних стель захисним складом ВЗП-2А.

Для оцінки захисної ефективності застосовуваних композицій у часі для захисту будівельних конструкцій готувалися зразки, що зберігалися в тих же умовах, що і будівельні конструкції.

Контроль якості покриття проводився як візуально, так і за результатами високотемпературних випробувань.

Постійний контроль за станом поверхні захисного покриття на дерев'яних і металевих конструкціях на підприємстві “Дніпрокапрембуд” показав, що воно не перетерплює деструктивних зовнішніх змін, зберігає високі адгезійні й захисні властивості (табл.).

Дослідно-промислові випробування розроблених захисних композицій показали, що їх застосування дозволяє:

- підвищити безпеку експлуатації будівельних об'єктів;

- підвищити безпеку аварійно-рятувальних робіт при виникненні екстремальних умов на об'єкті з високотемпературним впливом.

Забезпечення безпеки досягається за рахунок підвищення часу безпечної експлуатації будівельних конструкцій з металу і дерева.



Табл. - Тривалість безпечної експлуатації сталевих пластин при нагріванні до критичної температури з захисним покриттям (уn = 5 мм.)

небезпека травмування високотемпературний

Економічна ефективність від впровадження розроблених захисних композицій у БМУ-1 підприємства “Дніпрокапрембуд” склала 41535,63 грн.



ВИСНОВКИ

1. Проведено аналіз стану питання травмонебезпеки об'єктів і підвищення безпеки працюючих в екстремальних умовах при високотемпературному впливі за рахунок підвищення безпеки експлуатації будівельних матеріалів і конструкцій;

2. На підставі аналізу й експериментальних досліджень проведено вибір і обґрунтування компонентів, а також розроблені нові захисні композиції ВЗП-Ж-2, ВЗП-1А і ВЗП-2А й визначені їх оптимальні склади з урахуванням захисної ефективності. Новизна розробок підтверджена видачею патентів України на винахід №22316А та №22318А;

3. Проведено комплексні дослідження фізико-механічних і технологічних властивостей розроблених композицій. Встановлено, що запропоновані захисні композиції ВЗП-Ж-2, ВЗП-1А і ВЗП-2А відносяться до негорючих, які не поширюють полум'я (індекс поширення полум'я дорівнює нулю), по захисній спроможності вони перевершують композицію ОФП-ММ на основі рідкого скла, яка застосовується на теперешній час (збільшення безпечного часу експлуатації в 1,5-1,8 разів), що дозволяє при їх застосуванні підвищити безпеку об'єктів і безпеку шляхів евакуації при виникненні екстремальних умов внаслідок високотемпературного впливу;

4. Встановлені залежності, які дозволяють прогнозувати вміст компонентів, які входять до композиції та необхідну товщину нанесення покриття на захисну ефективність покриття;

5. Встановлено залежності, які дозволяють прогнозувати безпечний час перебування людей на об'єкті, встановити безпечні шляхи евакуації, а також безпеку проведення аварійно-рятувальних робіт в екстремальних умовах при високотемпературному впливі в залежності від різновиду і ефективності застосовуваних захисних композицій та товщини їх нанесення;

6. Відпрацьовано технологію приготування і нанесення захисних покриттів, результати досліджень впроваджені на виробництві. Застосування захисних композицій дозволило підвищити безпеку експлуатації об'єктів підприємства “Дніпрокапрембуд”, збільшити час безпечної евакуації при екстремальних умовах та одержати економічний ефект 41535,63 грн.



СПИСОК ОПУБЛIКОВАНИХ РОБIТ З ТЕМИ ДИСЕРТАЦII

1. Беликов А.С., Шаломов В.А., Шлыков Н.Ю. Травматизм и гибель людей на объектах Украины // Сталезалізобетонні конструкції. - Вип. 4. - Кривий Ріг: КТУ, 2000. - С. 232-239.

2. Беликов А.С., Шаломов В.А., Шлыков Н.Ю. Оценка безопасной эксплуатации строительных конструкций при пожаре, обработанных огнезащитной композицией // Сб. научн. тр. Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры / Охрана труда и экология строительства. Актуальные задачи и современные пути решения. - Дн-ск: ПГАСиА, 2001. - С. 122-125.

3. Беликов А.С., Крикунов Г.Н., Чалый В.Г., Шаломов В.А. Изменение температуры в процессе горения деревянных образцов, обработанных огнезащитным покрытием // Сб. научн. тр. Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры / Охрана труда и экология строительства. Актуальные задачи и современные пути решения. - Дн-ск, 1997. - С. 49-52.

4. Беликов А.С., Крикунов Г.Н., Шаломов В.А., Шлыков Н.Ю. Изменение прочности древесины под огнезащитным покрытием при огневом воздействии // Сб. научн. тр. Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры / Охрана труда и экология строительства. Актуальные задачи и современные пути решения. - Дн-ск: ПГАСиА, 2001. - С. 135-138.

5. Беликов А.С., Крикунов Г.Н., Шаломов В.А., Шлыков Н.Ю. Чрезвычайные ситуации - следствие высокой пожарной опасности объектов // Материалы “Безопасность жизнедеятельности в XXI веке”. - Днепропетровск, 2001.

6. Беликов А.С., Шаломов В.А. Исследование горючести огнезащитных покрытий и входящих в них компонентов // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 2001. - №1. - С. 5-11.

7. Беликов А.С., Шаломов В.А. Анализ травматизма и материального ущерба от пожаров за 1998 г. // Материалы 2-й межд. конференции “Наука і освіта”. - Дніпропетровськ, 1999. - т. 10. - С. 2-3.

Размещено на Allbest.ru

...