Професійна підготовка фахівців у сфері технічного обстеження будівельних об’єктів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОФЕСІЙНА ПІДГОТОВКА ФАХІВЦІВ У СФЕРІ ТЕХНІЧНОГО ОБСТЕЖЕННЯ БУДІВЕЛЬНИХ ОБ'ЄКТІВ

доктор технічних наук, доцент, професор кафедри будівельних та дорожніх машин, Придніпровська академія будівництва та архітектури

Обстеження технічного стану будівельних об'єктів, зокрема димових труб, пов'язано із значним обсягом трудомістких та небезпечних для виконання робіт. Зараз ці роботи виконують спеціально підготовлені у сфері промислового альпінізму робітники. Доцільно для визначення технічного стану димових труб використання безпілотних літальних апаратів. Розроблені конструкції безпілотних літальних апаратів, які дозволяють проводити ефективні дослідження з визначення стану зовнішніх та внутрішніх поверхонь димових труб.

Ключові слова: будівельні об'єкти,димові труби, обстеження, технічний стан, безпілотні літальні апарати.

технічний стан будівельний безпілотний

Постановка проблеми. В Україні нараховується більше 17 тисяч об'єктів різного призначення, які становлять потенційну техногенну небезпеку (небезпечне виробництво, застарілий фонд нерухомості). Тому підготовка фахівців з питання обстеження їх технічного стану є актуальним питанням сьогодення. У експлуатації споруд і будівель [1] особливе місце займають димові труби. Основним призначенням димових труб є відведення газів (продуктів згорання палива в топці або в інших технологічних процесах). Разом з ними через трубу видаляються дим, сажа і попіл, які можуть осідати на його стінках, утруднюючи проходження газів. Димові труби руйнуються зсередини і зовні під дією агресивних димових газів і вітрового навантаження [2; 3; 4; 5]. Ці споруди потребують постійного догляду та своєчасного обстеження. Визначення технічного стану димових труб виконується візуально-інструментальним і візуальним методами із залученням спеціально підготовлених робітників [6]. Обстеження цих споруд є трудомісткими, небезпечними та значної вартості. Тому удосконалення підходів визначення технічного стану димових труб є актуальною науково-технічною проблемою.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Димові труби (рис. 1) виконуються цегельними та металевими [2; 4]. Останні можуть мати металеву башту для забезпечення стійкості.

Димові труби повинні забезпечити нормальну тягу в печі, яка перебуває в прямому співвідношенні з товщиною і висотою димохідного отвору. Температура продуктів згоряння на виході з труби може перевищувати 100⁰С, що дозволяє створювати в опалювальній конструкції природну тягу - шляхом заміщення гарячих шарів повітря холодними. У зв'язку з цим товщина стінок димової труби повинна бути не менш ніж у півтори цеглини (ідеальне співвідношення для труб корінного типу).В залежності від призначення, димові труби мають різноманітні геометричні параметри, у першу чергу, по висоті та діаметру.

До дефектів цегельних труб відносяться тріщини, руйнування окремих цеглин (рис. 2, а), вигін внутрішніх поверхонь (рис. 2, б).

Пошкодження металевих труб пов'язані з корозією (рис. 2, в) та деформацією окремих елементів [2].

Своєчасне обстеження труби дозволяє виявити виниклі дефекти і забезпечити нормальну циркуляцію повітря в опалювальному каналі споруді [7]. При виявленні тріщин в трубі їх необхідно усувати, оскільки потрапляння в них вологи може привести до повного руйнування труб в холодний період, коли вода в них, замерзнувши, розширить шви. Розчин з швів замінюють кожні п'ять-десять років, що входить в капітальний ремонт димових труб.

Профілактична чистка труб передбачає виведення з каналу попелу і сажі, які осіли на його стінах.

Першочерговим завданням, яке покладається на діагностику технічного стану будівель і споруд, є з'ясування дійсного стану цілісності конструкції. Як правило, проведена експертиза стану споруд дозволяє зробити своєчасні висновки щодо можливості подальшої експлуатації і потреби проведення ремонтних робіт. Визначення технічного стану димових труб виконується візуально-інструментальним і візуальним методами із залученням спеціально підготовлених робітників.

Рис. 1 Димові труби:

а - цегельна; б - металева

Рис. 2 Пошкодження димових труб:

а - тріщини та руйнування окремих цеглин; б - вигін внутрішніх поверхонь;в - корозія конструкцій

Такі роботи виконуються на значній висоті (до 330 м), до яких залучаються робітники підготовлені до промислового альпінізму та оснащені спеціальним спорядженням.

При обстежені димових труб визначається їх стан, як на зовнішній, так і на внутрішній поверхнях, виконуються ультразвукові дослідження та перевірка міцності окремих елементів. При необхідності беруть зразки матеріалів для їх дослідження у лабораторних умовах.

При цьому спеціалісти переміщуються по майданчиках, скобах та дробинах на трубі, а також з використанням альпійського спорядження (рис. 3). Особливо трудомісткі роботи, пов'язані з обстеженням внутрішніх поверхонь димових труб. Такі роботи також є небезпечними і вимагають значно часу на їх підготовку та проведення.

Рис. 3 Обстеження труби альпіністами

Обладнання, яке використовують спеціалісти повинне бути випробуване та відповідати вимогам правил робити на висоті.

Крім того, на проведення робіт впливають кліматичні умови (волога, вітер, температура), які обмежують їх час.

Мета статті. Розробка підходів у визначенні технічного стану димових труб з використанням безпілотних літальних апаратів.

Виклад основного матеріалу. Зараз у різних галузях отримали широке використання безпілотні літальні апарати (БЛА). У будівельній сфері вони використовуються для визначення характеру руйнувань пошкоджених об'єктів [8; 9]. Найбільш поширеними БЛА є квадрокоптери. У той же час, для використання при визначенні технічного стану димових труб, вони мають ряд обмежень: малий запас польоту, значні габарити для переміщенні у трубах.

В результаті досліджень розроблені конструкції квадрокоптерів для обстеження внутрішніх поверхонь димових труб: квадрокоптер із зміною габаритних розмірів при повороті консолей 3 з гвинтами 5 (рис. 4); з приводом переміщення фотокамери 7 (рис. 5).

Привод переміщення фотокамери 7 може виконуватися, як телескопічним 6 (рис. 5, а), так у вигляді лебідки 9 (рис. 5, б).

Обстеження зовнішніх поверхонь виконується їх фото-та відеозйомкою при польоті квадрокоптера 1 по спіралі 4 (рис. 6, а) або спеціальним БПА з декількома фотокамерами 7 (рис. 6, б).

Для збільшення запасу польоту та досконального обстеження окремих частин димових труб доцільно оснащати БЛА пристроями їх тимчасової фіксації на поверхні труб, наприклад присосками 4.

Рис. 4 Квадрокоптер із зміною габаритів:

а - початкове положення; б - для польоту у трубі

Рис. 5 БЛА з приводом переміщення фотокамери:

а - телескопічний; б - з лебідкою

У місці фотозйомки дефектів труби, БЛА 1 за допомогою присосок 4 та механізму їх керування 6, тимчасово закріпляється на поверхні труби 10 та виключає приводи гвинтів, що зменшує витрати енергії на політ. Після фотозйомки гвінти включаються у дію, присоски 4 механізмом 6 звільняються і БЛА продовжує політ. Отримані матеріали фото-та відеозйомки оброблюються та робиться висновок про технічний стан труби. Конструкції розроблених БЛА захищені вісьма патентами України на корисну модель.

Рис. 6 Обстеження зовнішніх поверхонь труб:

а - польот БЛА по спіралі; б, в, г - БЛА з декількома фотокамерами

Таким чином, використання безпілотних літальних апаратів значно зменшить трудомісткість робіт з діагностування технічного стану димових труб, підвищить безпеку цих робіт.

Висновки і перспективи подальших досліджень.

1. Обстеження технічного стану димових труб пов'язано із значним обсягом трудомістких та небезпечних для виконання робіт. Зараз ці роботи виконують спеціально підготовлені у сфері промислового альпінізму робітники.

2. Доцільно для визначення технічного стану димових труб використання безпілотних літальних апаратів.

3. Розроблені конструкції безпілотних літальних апаратів, які дозволяють проводити ефективні дослідження з визначення стану зовнішніх та внутрішніх поверхонь димових труб.

Список використаних джерел

1. Гончаренко Д. Ф. Технология демонтажных и строительно-монтажных работ при восстановлении частично разрушенного здания / Д. Ф. Гончаренко, Н. А. Меленцов, А. С. Константинов // Промислове будівництво та інженерні споруди. - 2013. - № 1. - С. 4244.

2. Дымовые трубы. Теория, практика конструирования и сооружения / Под редакцией С. В. Сатьянова. М.: Стройиздат, 2001. - 150 с.

3. Марков А. И. Аварии зданий и сооружений / А. И. Марков, М. А. Маркова. - Запорожье : Настрой, 2008. - 84 с.

4. Промышленные дымовые и вентиляционные трубы. Справочник проектировщика / Ф. П. Дужих, В. П. Осоловский, М. Г. Ладыгичев. М.: Теплотехник, 2004. - 233 с.

5. Хэммонд Р. Аварии зданий и сооружений. Причины и уроки аварий современных сооружений различных типов: пер. а англ. / Р. Хэммонд ; пер. В. К. Житомирский; ред. А.Е. Денисов. - Москва: Госстройиздат, 1960. - 187 с.

6. Охрана труда в строительстве: учебник для студ. вузов / А. С. Беликов, В.В. Сафонов, П. Н. Нажа, В. Г. Чалый, Н. Ю. Шлыков, В. А. Шаломов, С. Ю. Рагимов ; под общ.ред. А. С. Беликова ; Приднепр. гос. академия стр-ва и архитектуры. - Киев : Основа, 2014. - 592 с.

7. Нормативные документы по вопросам обследования, паспортизации, безопасной и надежной эксплуатации производственных зданий и сооружений. - К.: Государственный Комитет Украины по строительству и архитектуре, 2003. - 144 с.

8. Шатов С. В. Визначення параметрів уламків зруйнованих споруд та елементів будівель, які реконструюються / С. В. Шатов // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури : зб. наук. пр. - Дніпропетровськ, 2011. - № 3. - С. 8-14.

9. Шатов С. В. Организационно-технологические решения начальных этапов разборки завалов разрушенных зданий / С. В. Шатов // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури : зб. наук. пр. - Дніпропетровськ, 2011. - № 8. - С. 7-13.

SHATOV Sergej, Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor, Professor of Department of Building and Travelling Vachines, Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture.

PROFESSIONAL TRAINING OF SPECIALISTS, IS IN FIELD OF TECHNICAL INSPECTION OF BUILDING OBJECTS

Abstract. The more than 17 thousand objects of the different setting, which present a potential technogenic danger (dangerous production, out-of-date fund of the real estate), are counted in Ukraine. Therefore preparation of specialists through question of inspection of them the technical state is the pressing question of present time.In exploitation of building and constructions the special place is occupied by flueswhichcollapse from within and outwardly under the action of aggressive smoke gases and wind loading. These building require a permanent supervision and timely inspection. Determination of the technical stateof fluesis executed by by-instrumental and visual methods with bringing in of specially geared-up workers. Inspections of these building are lab our intensive, dangerous and considerable cost. Therefore an improvement of approaches of determination of the technical stateof flues is the scientific and technical issue of the day.

Determination of the technical stateof fluesis executed on a considerable height (to 330 м), to which workers are brought over geared-up to the industrial mountaineering and equipped by the special equipment.

Now pilotless aircrafts (дрони) got deployment in different industries. In a building sphere they are used for determination of character of destructions of the damaged objects. In the same time, for using for determination of the technical state of flues, they have a row of limitations : small supply of flight, considerable sizes for moving in pipes.

As a result of researches the worked out constructions of pilotless aircrafts are for the inspection of internal surfaces of flues pilotless aircrafts with the change of overall sizes at the turn of cantilevers with spirally; with the occasion of moving of photo camera or special pilotless aircrafts with a few photo cameras. It is expedient to executepilotless aircrafts devices them temporal fixing on the surface of pipes. The got materials of photographing are processed and drawn conclusion about the technical state of pipe.

Thus, the use of pilotless aircrafts considerably will decrease lab our intensiveness of works from diagnostic ting of the technical state of flues, will promote safety of these works.

Key words: building objects, flues, inspection, technical state, pilotless aircrafts.

Размещено на Allbest.ru