Методи підвищення безпеки при виконанні рятувальних та відновлювальних робіт в екстремальних умовах ліквідації обвалення будівельних конструкцій за допомогою аварійно-рятувальних комплексів, а також тактико-технічного забезпечення до їх застосування.
Аннотация к работе
Відсутність підтримки у належному стані експлуатаційних параметрів будівель та споруд, а також технологічного обладнання, порушення норм та правил виконання технологічних процесів призводять до виникнення різноманітних екстремальних ситуацій, при яких все частіше відбуваються руйнування обладнання, будівельних конструкцій та споруд у цілому. Разом з тим, техніка, обладнання та пристрої, які комплексно використовуються при виконанні спеціальних аварійно-відновлювальних та аварійно-рятувальних робіт (АВР та АРР), не завжди відповідають ефективному та безпечному їх проведенню з дотриманням вимог безпеки рятувальників та тих, кого рятують. Причому доступ до потерпілих зазвичай заблоковано великогабаритними, важкими елементами будівель і споруд, що при здійсненні АВР та АРР негативно впливає на фактор оперативності (час ?) і, відповідно, на ефективність та безпеку виконання робіт. Дисертаційна робота виконувалась з урахуванням вимог Постанов Кабінету Міністрів України; національної програми "Концепції загальнодержавної програми поліпшення стану безпеки, гігієни праці та виробничого середовища на 2006-2011 роки"; "Положення щодо розробки планів локалізації та ліквідації аварійних ситуацій і аварій", затвердженого наказом комітету з держнагляду охорони праці від 17.06.99, № 112; держбюджетної кафедральної теми № 269-р від 11 травня 2006 р. провести дослідження і встановити залежності питомих навантажень при роботі міні комплексу АРК-1 від висоти підйому вантажу, його ваги, габаритів, вантажопідйомності пристрою малої механізації, які сприятимуть більш ефективному їх використанню при веденні АВР і АРР з урахуванням безпеки врятованим і рятувальникам;Враховуючи, що з моменту отримання повідомлення про виникнення НС на обєкті до моменту її ліквідації оперативні рішення приймає керівник, отже тоді оптимальність або раціональність можна оцінити сумарними втратами часу , при обовязковій умові безпеки проведення робіт. Для кількісної оцінки оптимальності, прийнятого керівником робіт рішення, використовується агрегована за втратами часу функція мети, а також повязана з нею функція матеріальних витрат та втрат: та , (1) де m - ваговий коефіцієнт важливості кожного з критеріїв. Запропоновано використовувати новий підхід до створення компютерного забезпечення функціональних залежностей, який є основою розроблених в дисертації алгоритмів тактико-технічного забезпечення АВР і АРР, що оперативно реалізовується з допомогою введеного у комплект обладнання АРК бортового компютера РС. Тобто, у вигляді системи наступних складових: вершин графу (v) - перехрестя доріг; ребер або дуг графу (е) - ділянки доріг, що зєднують суміжні перехрестя; їх інцидентності (Г) (взаємного співвідношення вершин графу одної з іншою) - напрямки руху по ділянках із врахуванням односторонності, кількості рядів руху тощо. З іншого боку, узагальнення досвіду проведення таких робіт дає основу спеціалістам створювати нову техніку малої механізації, покращувати існуючу, а також розробляти варіанти комплексного її використання у складі АРК.
План
Основний зміст роботи
Список литературы
рятувальний ліквідація обвалення будівельний
У дисертаційній роботі дано теоретичне узагальнення і нове рішення актуальної науково-прикладної задачі підвищення безпеки і ефективності виконання спеціальних АВР по ліквідації наслідків обвалення будівельних конструкцій, що полягає в нижченаведеному.
1. Проведений аналіз ведення спеціальних видів будівельних робіт в екстремальних ситуаціях, повязаних з обваленням будівельних конструкцій будівель та споруд, показав, що вони не відповідають вимогам безпеки і ефективності; потрібно вдосконалення технічних засобів і наукове обґрунтування тактико-технічного забезпечення їх застосування.
2. Запропоновано методологічний порядок складання якісних і кількісних цільових функцій, що забезпечує оптимальність (раціональність) прийнятих керівником АВР та АРР рішень в екстремальних умовах. На основі проведеного моделювання екстремальних ситуацій з застосуванням теорії прийняття рішень вперше одержана інформаційно узагальнена модель прийняття оптимальних (раціональних) рішень керівником.
3. В результаті проведених досліджень одержані компютерні залежності питомих навантажень при роботі міні комплексу АРК-1 від висоти підйому вантажу, його ваги й габаритів, вантажопідйомності пристрою малої механізації, що дозволяє ефективніше їх використовувати при веденні робіт з урахуванням забезпечення безпеки і врятованим і рятувальникам.
4. З урахуванням безпечного і ефективного проведення АВР і АРР науково обґрунтовано необхідність комплектування створеного аварійно-рятівного комплексу АРК пневмоподушками і тросовою лебідкою, як складових міні комплексу АРК-1.
5. Із застосуванням теорії графів і мереж для конкретних обєктів забудови районів м. Харкова розроблена методика визначення оптимальних (раціональних) маршрутів руху в зону надзвичайної ситуації таких, що мінімізують втрати часу в дорозі. Методика реалізована у вигляді службового документа як книга-довідник і як компютерний продукт тактико-технічного забезпечення до АРК.
6. Розроблені математичні моделі безмоментної теорії пружності стосовно завдань підйому вантажів різної ваги і габаритів за допомогою АРК-1 (ПП/АРП плюс тросова лебідка), які являють собою раніше не вирішені нелінійні завдання теорії пружності з використанням запропонованої зворотної аналогії Прандля.
7. Впроваджено технологічний стенд експериментального визначення даних про напружено-деформований стан ПП/АРП. Надана теоретико-експериментальна оцінка геометрії плям контакту між робочими опорними поверхнями при підйомі вантажів, за допомогою ПП/АРП, що дозволило розрахунковим шляхом оцінити граничні значення характеристик НДС для гнучких оболонкових конструкцій.
8. Запропонована методика проведення експериментальних досліджень розробленого міні комплексу АРК-2, адаптованого для аварійно-відновлювальних робіт у висотних будівлях і спорудах.
9. Із застосуванням ітераційних поліномів Лагранжа науково обґрунтовано підхід до рішення задачі доставки "прямим наведенням" рятувальних засобів на верхні поверхи висотних будівель за допомогою міні комплексу АРК-2, на базі гірського рятувальника "Лінемет".
10. На основі теорії прийняття рішень для міні комплексу АРК-2 створено компютерне тактико-технічне забезпечення безпечного і ефективного його застосування при проведенні АВР і АРР в екстремальних ситуаціях обвалень будівель і споруд.
11. Розроблені теоретичні основи підвищення ефективності і безпеки проведення АВР і АРР в екстремальних умовах з використанням сучасних підходів теорії прийняття оптимальних (раціональних) рішень.
12. Проведені дослідно-промислові (експлуатаційні) випробування АРК і його складових (міні комплексу АРК-1 і міні комплексу АРК-2), у Фрунзенському районному відділі Головного управління МНС України в Харківській області показали його ефективність і безпеку при веденні робіт, що дозволило скоротити час рятування постраждалих із завалів обрушених будівель і споруд в середньому на 25%.
Список основних публікацій за темою дисертації
1. Касьян А.И. Анализ работоспособности элементов аварийно-спасательного комплекса и создание к нему безопасного тактико-технического обеспечения / А.С. Беликов, В.А. Шаломов, А.И. Касьян, В.А. Голендер // Будівництво, матеріалознавство, машинобудування. - 2007. - Вип. 42. - С. 135-139.
2. Касьян А.И. Тактико-техническое обоснование применения средств малой механизации при чрезвычайных ситуациях / А.С. Беликов, В.А. Голендер, А.И. Касьян, Ю.Ф. Стеценко // Будівництво, матеріалознавство, машинобудування. - 2008. - Вип. 45. - Ч. 2. - С. 61-66.
3. Книга-справочник: "Улицы, переулки, площади г. Харькова. Пожарные гидранты". [Служебное издание / Отв. за выпуск О.И. Кошелев ]. - Харьков.: Редакционно-издательский отдел облполиграфиздата. Госпром, 1991. - 287 с.
4. Касьян А.И. Информационно уточняемая модель принятия решений при проведении аварийно-спасательных работ / В.А. Голендер, А.И. Касьян, В.В. Сыровой // Науковий вісник будівництва. - 2008. - Вып. 45. - С. 191-197.
5. Касьян А.И. Теория принятия решений при проведении аварийно-спасательных работ / А.С. Беликов, А.И. Касьян, Г.Г. Капленко и др. // Строительство, материаловедение, машиностроение. - 2009. - Вып 49. - С. 5-10.
6. Касьян А.И. Моделирование для принятия решений при ликвидации аварий в сложных условиях / А.С. Беликов, В.А. Голендер, А.И. Касьян и др. // Строительство, материаловедение, машиностроение. - 2008. - Вып 47. - С. 61-66.
7. Касьян А.И. Построение моделей для решения задач "в условиях риска" / А.С. Беликов, А.И. Касьян, В.А. Шаломов // Охорона праці та соціальний захист працівників: Матеріали Міжнародної наукової конференції, 19-21 листопаду 2008 р. - Київ, - 2008. - С. 35-37.
8. Касьян А.И. Экспериментально-теоретические исследования процесса образования пятен контакта при работе аварийно-спасательной подушки / А.С. Беликов, В.А. Голендер, А.И. Касьян и др. // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. - 2007. - № 11. - С. 35-42.
9. Касьян А.И. Определение граничных условий применимости пневмоподушек приведении аварийно-спасательных работ в экстремальных условиях / А.С. Беликов, А.И. Касьян, Ю.Ф. Стеценко, В.И. Криворучко // Строительство, материаловедение, машиностроение. - 2009. - Вып 50. - С. 110-116.
10. Касьян А.И. Анализ и синтез тактических задач при проведении пожарноспасательных работна высотах / Ю.Н. Сенчихин, В.А. Голендер, А.И. Касьян // Проблемы горения и тушения пожаров на рубеже веков: Материалы XV научно-практической конференции, 20-22 мая 1999 г. - Ч. 2. - М, - 1999. - С. 61-63.
11. Касьян А.И. Пути решения задачи пневмометания снаряда с тросом / А.С. Беликов, А.И. Касьян, Г.Г. Капленко, О.М. Климова // Вісник Криворізького технічного університету. - 2009. - Вип. 23. - С. 196-198.
12. Касьян А.И. К вопросу создания тактико-технического обеспечения при работе аварийно-спасательного комплекса / А.С. Беликов, В.А. Голендер, А.И. Касьян, В.А. Шаломов // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. - 2008. - № 1-2. - С. 39-43.
13. Касьян А.И. Создание машин быстрого реагирования для работ в экстремальных условиях // Безпека життєдіяльності: Матеріали 7-ї регіональної науково-методичної конференції, 20-23 квітня 2007. - Харків, - 2007. - С. 105-106.
14. Касьян А.И. Основные характеристики локального сценария развития аварии, связанной с пожаром или взрывом на предприятии химической промышленности / Ю.Н. Сенчихин, А.И. Касьян, А.И. Хянникяйнен, И.Ф. Дадашев // Проблемы горения и тушения пожаров на рубеже веков: Материалы XV науч.-практ. конференции, 20-22 мая 1999 г. - Ч. 1. - М, 1999. - С. 59-60.