Дата публикации - 15.08.2022
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Введение. Исследование динамики риска гибели и травматизма личного состава Федеральной противопожарной службы при выполнении служебных обязанностей за период с 2006 по 2021 гг. показало, что нередко возникают сложности, связанные с неоднородностью данных, их значительными колебаниями в разные периоды времени и влиянием случайных факторов.
Постановка задачи. В настоящей работе для изучения риска гибели и травматизма личного состава Федеральной противопожарной службы при исполнении служебных обязанностей использованы методы сглаживания временных рядов (метод скользящего среднего и метод экспоненциального сглаживания), что позволило снизить влияние случайных факторов.
Теоретическая часть. Для выявления тенденций изменения рисков гибели и травматизма личного состава Федеральной противопожарной службы использован метод сглаживания временных рядов. Рассмотрены методы скользящего среднего и экспоненциального сглаживания. Показано распределение рисков травматизма и гибели личного состава при выполнении служебных обязанностей за период с 2006 по 2021 гг., определены среднегодовые уровни рисков травматизма и гибели за этот период, рассмотрена динамика соотношения количества случаев травматизма и гибели в указанные годы.
Выводы. Количество регистрируемых случаев травматизма сократилось вследствие совершенствования системы управления охраной труда. За период с 2006 по 2021 гг. произошло снижение в 4 раза риска травматизма личного состава. Существенно уменьшилось (более чем в три раза) соотношение количества травмированных и погибших – с 31,5 до 9,4. Помимо этого, в результате совершенствования системы управления охраной труда уменьшилось количество травм с тяжелым и средним ущербом за счет перехода их в категорию травм с легким ущербом.
Введение. Производство выращивания овощей – это одна из отраслей растениеводства, которая отличается спецификой ведения технологических процессов, характеризуется конструкционным разнообразием культивационных сооружений и особыми условиями труда. В настоящее время острой проблемой является травматизм работников на рабочих местах. При этом организм работающих подвергается воздействию комплекса неблагоприятных производственных факторов: минеральных удобрений, пестицидов и продуктов их метаболизма — нагревающего микроклимата, повышенной влажности, значительных физических нагрузок. При соблюдении агротехнических приемов они не могут быть источником ухудшения состояния здоровья. Однако нарушение санитарно-гигиенических регламентов и технологических схем выращивания сельскохозяйственных культур увеличивает степень риска ухудшения здоровья и сказывается на трудоспособности.
Постановка задачи. Задачей для исследования стала разработка упрощенной конструкции, предназначенной для опускания овощей в хранилище, улучшения условий и безопасности труда работников.
Теоретическая часть. Совершенствования охраны труда в сельском хозяйстве необходимо прежде всего с позиций сохранения и назначения системы как механизма защиты интересов работающих, гарантии сохранения их жизни, здоровья, трудоспособности в процессе профессиональной деятельности, а также с целью эффективности сельскохозяйственного производства. Актуальной является проблема безопасности при закладке овощей в контейнерах. Основным видом травмирования работающих являются работы по устранению технических и технологических отказов.
Выводы. В результате проделанных исследований, анализа рынка и оценки конкурентоспособности рассматриваемой разработки определены основные отличительные особенности предлагаемого устройстве от существующих. Данная разработка может быть рекомендована к дальнейшей интеграции в существующую систему предприятия, а также к использованию на любых сельскохозяйственных предприятиях.
Введение. Крупные проекты в нефтеперерабатывающей отрасли требуют привлечения подрядных организаций. Сотрудничество с квалифицированными и ответственными подрядчиками можно рассматривать как конкурентное преимущество, позволяющее своевременно сдавать объекты при должном уровне качества и безопасности.
Обращают на себя внимание значимые показатели травматизма в подрядных организациях, действующих на нефтеперерабатывающих объектах. Это обусловливает интерес к вопросам безопасности условий труда в отрасли. Один из подходов к решению проблемы – задействовать систему управления охраной труда при взаимодействиях заказчика и подрядчика.
Постановка задачи. Задача данного исследования – совершенствование механизма рейтингования подрядных организаций с точки зрения охраны труда и производственной безопасности.
Теоретическая часть. Использована официальная статистическая отчетность о травматизме, данные о травматизме работников подрядных организаций на нефтеперерабатывающем заводе крупной российской компании. Разработан механизм рейтингования подрядных организаций в данной области. Он включает три раздела с собственными критериями и весовыми коэффициентами. Автоматически формируемый и периодически обновляемый рейтинг предлагается размещать в открытом доступе на сайте Федеральной службы по труду и занятости.
Выводы. Использование предложенного рейтинга позволит заказчикам, работающим в сфере нефтепереработки, обоснованно судить о рисках, которые генерирует система производственной безопасности потенциальных подрядчиков.
Введение. В настоящее время существует ряд различных концепций снижения производственного травматизма. Одним из важнейших механизмов уменьшения количества потенциально опасных событий и травм на опасных производственных объектах является формирование культуры промышленной безопасности. Однако в настоящее время отсутствуют исследования, посвященные эффективности использования системы менеджмента безопасности труда и охраны здоровья.
Постановка задачи. Задачей данного исследования является анализ состояния культуры промышленной безопасности на основе статистики производственного травматизма.
Теоретическая часть. В качестве базовой информации использована статистическая отчетность о случаях производственного травматизма, предоставленная акционерным обществом «Кольская горно-металлургическая компания» (АО «Кольская ГМК») – дочерним предприятием ПАО «ГМК «Норильский никель», на основе которой проведен анализ состояния культуры промышленной безопасности.
Выводы. Результаты проведенного анализа создания благоприятной среды для формирования культуры промышленной безопасности говорят об эффективности принятых мер для концерна ПАО «ГМК «Норильский никель», в состав которого входит крупнейшее горнодобывающее предприятие региона «Кольская горно-металлургическая компания (АО «Кольская ГМК»)».
Введение. Известно, что одной из самых масштабных чрезвычайных ситуаций (ЧС) являются возгорания. Систематизировать и формализовать их причины можно только с учётом эффективного анализа статистических данных. Проблема заключается в отсутствии эффективных математических инструментов и методик, позволяющих использовать статистику возгораний как инструмент предотвращения ЧС. Решение данной проблемы актуально для науки и техники. На основании обозначенной проблемы сформулирована цель настоящего исследования, заключающаяся в анализе статистики пожаров и её формализации при прогнозировании ЧС.
Постановка задачи. Задачей данного исследования является анализ состояния и причин пожаров, а также поиск инструмента их прогнозирования.
Теоретическая часть. Методологическим инструментарием решения обозначенной проблемы является использование методов множественного регрессионного и корреляционного анализа, позволяющих критеризировать и формализовать имеющуюся статистику пожаров. Установлено, что приемлемым параметром, характеризующим достоверность и тесноту связи эмпирических данных с их математической функцией применительно к поставленной задаче, является коэффициент корреляции.
Выводы. Доказано, что эффективным инструментом прогнозирования пожаров является использование линейных методов регрессионного анализа. Практическая значимость полученных результатов для науки и техники заключается в возможности создания цифровых инструментов прогнозирования и предотвращения ЧС, что позволит в значительной мере сократить ресурсозатраты на устранения их последствий.
Введение. Судоходство, как одна из инфраструктурных транспортных коммуникаций, является стратегической отраслью экономики Российской Федерации. От надежности функционирования объектов судоходства зависит своевременная поставка товаров, оборудования, материалов и сырья потребителям. Поэтому обеспечение безопасности, предотвращение техногенных и природных деструктивных событий являются актуальными и приоритетными задачами владельцев таких объектов. Среди происшествий, которые могут нанести значительный как прямой, так и косвенный ущерб, самыми опасными являются пожары. В этой связи для принятия управленческих решений по обеспечению пожарной безопасности необходимо знать обстановку с пожарами, представлять их социальные и экономические последствия, уметь определять возможные причины для возникновения пожаров как на объектах строительной инфраструктуры (судоверфи, доки, портовые сооружения), так и на плавсредствах. При этом важной составляющей при принятии таких решений является исследование эффективности срабатывания пожарной сигнализации, как первичного элемента в общих технологических системах пожарной автоматики, монтируемых на объектах судоходства.
Постановка задачи. Задачей исследования является анализ причин возникновения пожаров и работы систем пожарной сигнализации на объектах судоходства.
Теоретическая часть. На основе статистических данных о пожарах и их последствиях за 2017–2021 годы проанализированы социальные (количество погибших и травмированных людей) и экономические (прямой материальный ущерб) последствия пожаров на судоверфях, портовых сооружениях, плавсредствах (судна, катера, лодки) и в доках. Даны оценки эффективности срабатывания систем пожарной сигнализации на объектах судоходства.
Выводы. Эффективность срабатывания систем пожарной сигнализации на всех объектах судоходства находится в среднем на уровне 90 %. При этом для морских и речных судов эта цифра составляет порядка 82 %, для портовых сооружений – почти 100 %. Но несмотря на столь высокий уровень срабатывания систем пожарной сигнализации, социальных и материальных последствий пожаров избегать не удается. Кроме того, следует отметить, что больше всего пожаров происходит на объектах судоходства, находящихся в частной собственности. На судоверфях, портовых сооружениях и в доках пожары на объектах частной собственности составляют 71 % от общего числа пожаров. На частных морских и речных судах доля пожаров достигает 90 %.
МАШИНОСТРОЕНИЕ
Введение. Статья посвящена вопросам неразрушающего контроля механических характеристик металлических элементов конструкций грузоподъемных кранов. Надежность грузоподъемных кранов во многом определяет их безопасность. Анализируются основные проявления эксплуатационных отказов плавучих кранов на примере крана УМК-2. Отмечается, что 27 % отказов происходит по причине потери прочности металла их конструктивных элементов. Определение причин таких отказов возможно с помощью проведения неразрушающего контроля механических характеристик металла отказывающих элементов конструкции. Приводится принцип одного из методов неразрушающего контроля прочности, основанного на ударном внедрении в исследуемый металл конического индентора с последующим анализом промежуточных параметров этого внедрения. Даются результаты измерений механических характеристик металла, деформированного в процессе эксплуатации раскоса стрелы плавучего крана. Текущие измеряемые значения механических характеристик металла, получаемые в различных точках раскоса, обрабатываются на соответствие трехпараметрическому закону Вейбулла для получения минимальных значений этих характеристик. В результате такой обработки констатируется, что минимальные значения пределов текучести и прочности, относительного удлинения ниже заявляемых конструкторской документацией на кран. Это может являться одной из причин деформации элемента конструкции при эксплуатации.
Постановка задачи. Рассмотрено применение метода неразрушающего контроля металла раскоса стрелы с целью оценки механических характеристик и установления возможных причин его деформирования при анализе эксплуатационной надежности крана.
Теоретическая часть. При выявлении возможных причин деформации или разрушении стальных элементов крановых конструкций предложено применять метод неразрушающего контроля механических характеристик, основанный на ударном внедрении конического индентора в испытуемую поверхность. Далее предложено полученную выборку значений измеряемой характеристики обрабатывать на соответствие трехпараметрическому закону Вейбулла для оценки параметра сдвига или минимального значения этой характеристики.
Выводы. Получены минимальные значения пределов прочности, текучести и относительного удлинения металла деформированного раскоса стрелы крана УМК-2 на основе применения метода неразрушающего контроля с последующей аппроксимацией статистической информации законом распределения Вейбулла. Сделано заключение о пониженных прочностных характеристиках металла относительно заявленных в технической документации, которые могли стать причиной деформирования элемента стрелы крана.
ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ, НАУКИ О МАТЕРИАЛАХ, МЕТАЛЛУРГИЯ
Введение. Для стальных броневых материалов актуальным является снижение толщины и металлоемкости защитной конструкции. Разработанный ранее класс материалов со структурой естественного феррито-мартенситного композита (ЕФМК) имеет характеристики, благоприятствующие торможению развития трещины при ударных нагрузках. В связи с этим он имеет хорошие перспективы применения в качестве броневого материала.
Постановка задачи. Целью данной работы была оценка возможности применения ЕФМК-материалов для устройств броневой защиты на основе результатов испытаний баллистической стойкости при сосредоточенном ударе большой мощности (снарядом, летящим с гипервысокой скоростью).
Теоретическая часть. Исследование баллистической стойкости проводили на образцах из стали 14Г2, обработанных по различным режимам. Образцы имели форму пластин и квадратную сетку на поверхности. Проводились имитационные испытания воздействия термоупрочненных дюбелей из монтажного пистолета и обстрел боевым стрелковым оружием на полигоне из снайперской винтовки СВД и автомата АК-74 боеприпасами заводского снаряжения. Результаты имитационных испытаний показали явное преимущество стали со структурой ЕФМК. Сравнение результатов обстрела боевым стрелковым оружием показало, что баллистическая стойкость стали со структурой ЕФМК зависит от соотношения объемных долей феррита и мартенсита, которые обусловливают разную толщину вязкой и прочной составляющих композита. Наибольшая стойкость наблюдалась у образца со структурой ЕФМК, обработанного по режиму: закалка при 730°С и отпуск при 180°С.
Выводы. Стали со структурой ЕФМК могут обеспечить эффективную защиту воинского персонала при меньшей материалоемкости устройств броневой защиты, что обусловлено особым способом торможения разрушения при локальном ударе большой мощности. Поэтому практическое применение разработанного класса естественных композиционных материалов представляется перспективным для получения броневого листа с меньшей толщиной, что способствует снижению веса боевых машин, повышению их мобильности и уменьшению расхода горючего.
Введение. Развитие современной техники предъявляет все более жесткие требования к материалам, работающим в условиях высоких давлений, скоростей, деформаций и агрессивных сред. Использование методов порошковой металлургии при создании новых материалов позволяет обеспечить рациональное сочетание технологии получения структурных и рабочих характеристик. Среди материалов, получаемых методами порошковой металлургии, большой интерес вызывают используемые в машиностроении порошковые стали. В статье исследована возможность изготовления пористых подшипников скольжения из железного порошка для вентиляторных электродвигателей бытовых кондиционеров взамен пористых подшипников из бронзографита.
Постановка задачи. Для обеспечения продолжительной работы вентиляторных электродвигателей из металлических порошков необходимо создание пористых подшипников без легирующих добавок с требуемыми механическими свойствами. Для этого необходимо проведение серии экспериментальных работ по определению зависимостей механических и технологических свойств от температуры спекания, давления прессования и пористости образцов.
Теоретическая часть. В качестве теоретического описания проанализировано применение пресс-формы с дополнительным дренирующим зазором, которая обеспечивает высокую плотность подшипников при низком давлении прессования. Также рассмотрено влияние давления прессования на прочность подшипников скольжения при механических деформациях в зависимости от температуры спекания
Выводы. В работе установлено, что в процессе спекания подшипников скольжения при температуре 800–1100°С происходит значительное науглероживание шихты вследствие разложения стеарата цинка в закрытых порах. В результате формируется ферритоперлитная структура, благодаря чему подшипники хорошо калибруются и имеют высокую износостойкость при работе в паре со стальным валом. Были подобраны оптимальные режимы спекания, давления прессования, которые показали высокую надежность и долговечность получаемых изделий из чистого железного порошка.
Введение. Долговечность и другие эксплуатационные характеристики деталей машин в значительной мере определяются физико-химическим состоянием тонких поверхностных слоев. Локализация упрочняющих процессов в этих слоях служит значительным резервом повышения ресурса деталей при сокращении затрат на изготовление материалов. Одним из наиболее прогрессивных направлений упрочняющей технологии является нанесение защитных покрытий на рабочие поверхности деталей машин.
В статье исследован процесс спекания прессовок из стали ПХ23Н18 в порошке карбида бора в контейнерах с плавким затвором. Установлено, что спекание в таких контейнерах обеспечивает получение высоких механических характеристик спечённой стали при хорошей воспроизводимости процесса спекания.
Постановка задачи. Для повышения коррозионной стойкости, а также улучшения износостойкости трущихся поверхностей изделий и узлов деталей машин, работающих в агрессивных средах, необходимо выбрать рациональную технологию химико-термической обработки, позволяющей улучшить механические и технологические свойства изделий.
Теоретическая часть. Проанализировано применение различных способов борирования нержавеющей стали, рассмотрены зависимости изменения механических и технологических свойств образцов от различных схем борирования и способов получения образцов.
Выводы. Установлено, что повышение прочности у образцов, подвергнутых борирующему спеканию в автономной газовой среде, произошло благодаря отсутствию окисления и глубинного насыщения бором (объемного упрочнения) посредством парогазовой фазы. Применение контейнерной технологии позволяет не только упростить технологию, но и обеспечить сохранение свойств материала, независимо от наличия в термическом цехе защитной газовой среды.
Введение. На современном этапе развития техники особое значение придается повышению работоспособности и долговечности деталей машин и особенно деталей узлов, работающих при повышенных нагрузках. Проблема повышения надёжности в условиях интенсификации производства, энерго- и ресурсосбережения ставит задачу внедрения в производство новых технологических процессов и применения современных материалов. Зачастую наиболее слабым элементом в системе «материал – рабочая среда», определяющим условия эксплуатации и ресурс механизмов, является поверхность материала. Поэтому важную роль в повышении его износостойкости играют покрытия, предохраняющие детали от разрушительного влияния рабочих сред.
Постановка задачи. Основной задачей исследования является разработка технологических режимов нанесения газотермическим способом покрытий на ленточные шкивы комбайна TORUM 750 компании «Ростсельмаш», а также выбор оптимальных покрытий для увеличения долговечности и износостойкости поверхности шкивов.
Теоретическая часть. В качестве теоретического описания проанализировано применение различных вариантов нанесения покрытий, а также рассмотрена математическая обработка экспериментальных данных по
прочности сцепления между алюминиевой поверхностью и материалом покрытия.
Выводы. Проведенные авторами исследования показали, что газотермическое напыление на алюминиевые сплавы ленточных покрытий целесообразно проводить на подогретую подложку (температура предварительного нагрева от 210 °С), в случае напыления покрытий на трущиеся поверхности шкивов следует регулярно охлаждать поверхности.