sbornik2011.pdf (страница 353) Скоромолов И.О

насосов, перекачивающих исходный раствор в расходные баки, и насосовдозаторов марки Grundfos. Внутри первых секций отстойников будут построены затопленные вихревые камеры хлопьеобразования.

Глубокая очистка сточных вод будет осуществляться методом двухступенчатого фильтрования фильтрами марки ТКЗ (1 ступень – 2 фильтра, 2 ступень – 2 фильтра). Фильтры будут располагаться на 1 этаже здания размером 9х24 м. В качестве фильтрующего материала на первой ступени будет использоваться дробленый керамзит, на второй ступени - активированный уголь марки МИУСОРБ.

Зерна дробленого керамзита имеют неправильную геометрическую форму зерен с шероховатой угловой поверхностью. При замачивании его зерна не меняют ни формы, ни объема. Он химически стоек к воздействию кислых и щелочных сред. Плотность дробленого керамзита колеблется от 1,2 до 1,5 г/см3, пористость загрузки равна 58 – 62 %, а коэффициент формы зерен – 1,7-2,5. Исследования таких ученых, как В.Н. Мартенсен, Р.И. Аюкаев, Е.Г. Петров, B.C. Оводов, СЕ. Драхлин, А.К. Стрелков и других в этой области показали, что дробленый керамзит обладает большой пористостью (55-62 %) и высокоразвитой удельной поверхностью, а при его использовании в качестве фильтрующего материала позволяет, не ухудшая качества фильтрата, в 1,8-2,3 раза увеличить скорости фильтрования и в 3-4 раза грязеемкость загрузки, причем продолжительность фильтроцикла при этом значительно увеличивается.

Керамзитовая загрузка обеспечивает более высокую эффективность извлечения нефтепродуктов из дождевых сточных вод, что является наиболее сложной проблемой при очистке дождевых стоков. Эффективность удаления нефтепродуктов на керамзитовой загрузке по литературным данным составляет 53,3-65,4%, несмотря на это, остаточное содержание нефтепродуктов (0,4 – 7,4 мг/л) не соответствует требованиям к качеству очищенной воды. Диапазон остаточной концентрации свидетельствует о наличии в воде либо растворимых, либо мелко эмульгированных нефтепродуктов, которые практически не удаляются при механической очистке. Поэтому для дальнейшей очистки нефтепродуктов целесообразно использование сорбционных материалов [1]. Для достижения норм для водоемов рыбохозяйственного назначения по нефтепродуктам на уровне 0,05 мг/л необходимо использовать сорбционные фильтры.

По сравнению с известными фильтрующими загрузками отечественный сорбент МИУ–С имеет ряд преимуществ: длительная и простая эксплуатация без замены, полная сохранность в условиях нулевых и отрицательных температур, отсутствие ограничений по составу очищаемой воды и необходимости предварительной его коррекции, универсальность. Поровая структура сорбента МИУ–С обеспечивает извлечение из очищаемой воды высокомолекулярных соединений, в том числе нефтепродуктов. Большим преимуществом МИУ–С является возможность утилизации его сжиганием без каких либо экологических последствий [4].

40

Также будут запроектированы насосы марки Grundfos для подачи воды на фильтры I и II ступеней, подачи воды на промывку фильтров, подачи грязной промывной воды из резервуара в смеситель, подачи чистой воды из приемного резервуара.

Обеззараживание очищенных сточных вод будет выполняться на лампах УФ-облучения УДВ – 12А350. Применение УФ обеззараживания при очистке сточных вод позволяет полностью отказаться от хлорирования. УФ метод позволяет обеспечить эпидемиологическую безопасность сточных вод, сбрасываемых в водные объекты, и при этом исключать какое-либо негативное влияние на экологию водоемов.

Качество очищенной воды позволит ее использовать повторно для подпитки котельной станций, полива территорий и зеленых насаждений.

Литература

1.Алексеев, М.И. Организация отведения поверхностного (дождевого и талого) стока с урбанизированных территорий: учебное пособие / М.И. Алексеев, А.М. Курганов. – М.: АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2000.–352 с.

2.Журба, М.Г., Говорова, Ж.М., Говоров, О.Б. Разработка и внедрение водоочистных комплексов поверхностного стока // Водоснабжение и санитарная техника. – 2003. – № 3. – С. 25 – 29.

3.Гандурина, Л.В., Буцева, Л.Н., Штондина, В.С. Очистка сточных вод органическими коагулянтами и флокулянтами // Водоснабжение и санитарная техника. – 2005. – № 1. – С. 31 – 35

4.Тарнапольская, М.Г. Физико – химические основы очистки воды угольным сорбентом МИУ–С // Водоснабжение и санитарная техника. – 2006. – № 7. – С. 35 – 39

Е.А. Голубец

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА «НАРУШЕНИЯ УСЛОВИЙ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ», КАК КРИТЕРИЯ

КЛАССИФИКАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ

Научный руководитель: М.А. Шлеенков, к.т.н., доцент

Самарский государственный технический университет, г. Самара [e-mail]

Безопасность населения, проживающего на территории РФ, регулируется требованиями промышленной безопасности опасных производственных объектов, расположенных на территории в соответствии с требованиями комплекса нормативно-правовых документов, таких как: Федеральный закон № 116-ФЗ от 21 июля 1997 г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», Федеральный закон

41

№ 117-ФЗ от 21 июля 1997 г. «О безопасности гидротехнических сооружений», Федеральный закон № 69-ФЗ от 21 декабря 1994 года «О пожарной безопасности». Кроме того, безопасность регулируется в соответствии с требованиями паспортизации опасных производственных объектов и территорий на основании Приказа МЧС № 506 от 4 ноября 2004 г. «Об утверждении типового паспорта безопасности опасного объекта» и Приказа МЧС № 484 от 25.10.2004 «Об утверждении типового паспорта безопасности территорий субъектов Российской Федерации и муниципальных образований». Документом, подтверждающим допустимый уровень безопасности опасных производственных объектов, является декларация промышленной безопасности, а уровень безопасности территории рассчитывается в паспорте безопасности в виде значения вероятности возникновения чрезвычайной ситуации определенного класса. Уровни допустимых рисков на опасных производственных объектах устанавливаются нормативными документами Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ (Ростехнадзор) по направлениям деятельности. Расчет значения вероятности возникновения чрезвычайной ситуации базируется на существующей классификации ЧС.

Классификация чрезвычайных ситуаций регламентируется Постановлением Правительства от 21 Мая 2007 г. N 304 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера». Постановлением установлены категории чрезвычайных ситуаций по масштабам их последствий, а именно: локального, муниципального, межмуниципального, регионального, федерального, межрегионального характера. Отнесение прогнозируемой или случившейся ЧС определяется следующими критериями:

-территория, на которой сложилась чрезвычайная ситуация и нарушены условия жизнедеятельности людей;

-количество людей, погибших или получивших ущерб здоровью;

-размер ущерба окружающей природной среде и материальных потерь. В качестве правила принятия решения по определению класса ЧС

Постановлением установлено превышение числового значения любого из критериев утвержденной величины. Важность указанных критериев равнозначна [1].

Критерий «количество людей, погибших или получивших ущерб здоровью» определяют с помощью инженерных методов оценки, аналитических и статистических методов расчета, а также, существующих в настоящее время моделей действия поражающих факторов ЧС на население.

При оценке размеров материального ущерба используют существующие методики экономических расчетов на основании прямых, косвенных и других видов потерь.

Наибольшую сложность представляет получение количественного значения критерия «территория, на которой сложилась чрезвычайная ситуация и нарушены условия жизнедеятельности людей». В Постановлении Правительства N 1094 от 13 сентября 1996 г. «О классификации

42

чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» в качестве критерия указана территория, затронутая действиями поражающих факторов ЧС, где границы зоны ЧС предполагалось определять по численным значениям тех или иных поражающих факторов (ударная волна, ионизирующее излучение, температурный фактор и т.д.). Действующее Постановление изменяет понятие границ территории и в качестве определяющего фактора выбора границы предполагает нарушение условий жизнедеятельности населения [2].

Анализ литературы по исследованию критерия с целью нахождения методик или инструкций по определению его численных значений не выявил соответствующих документов. Однако положения паспорта безопасности территории требуют конкретного числового критерия, характеризующего границы территории, на которой сложилась ЧС и нарушены условия жизнедеятельности населения.

В соответствии с этим задача количественной оценки критерия: «нарушение условий жизнедеятельности населения» и применение этого значения к границам территории является актуальной. Сложность решения этой задачи связана с тем, что она многопараметрическая и многокритериальная. Учет многообразия факторов, влияющих на условия жизнедеятельности – сложная многоуровневая проблема, так как нарушение этих условий затрагивает все стороны жизни человека: социальную, экономическую, физиологическую, психологическую и т.д.

Сбиологической точки зрения под нарушением условий жизнедеятельности понимают: травмы с временной потерей трудоспособности; заболевания лиц из населения от воздействия вредных и поражающих факторов, возникающих при опасных природных, техногенных

исоциальных явлениях; экологические катастрофы, истощение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды; недостаток воздуха, воды, пищи и т.д.

Сточки зрения коммунального обеспечения, это может быть:

-прекращение обеспечения водой, газом, теплом, электроэнергией;

-выход из строя систем канализации и очистки сточных вод [3].

С социальной точки зрения нарушение условий жизнедеятельности имеет конкретные видовые проявления, например инвалидность, потеря кормильца, безработица, временная нетрудоспособность, бедность и т.д.

Гражданским Кодексом данное понятие определяется как моральный и физический вред [4].

На условия жизнедеятельности человека оказывает влияние множество критериев.

Всероссийским центром уровня жизни Минтруда России создан перечень критериев качества жизни применительно к основным сферам жизнедеятельности людей, разработанный В. Бобковым и П. МасловскимМстиславским [5].

К таким сферам относятся: 1) трудовая жизнь;

43

2)сфера развития способностей людей;

3)семейная жизнь;

4)быт и поддержание здоровья;

5)жизнь нетрудоспособных;

6)досуг;

7)окружающая среда;

8)жизнь в экстремальных экономических ситуациях.

Совокупность критериев, которые составляют эти сферы, является инструментом оценки нарушения условий жизнедеятельности людей в случае негативного воздействия внешних факторов на эти условия.

Итак, нарушение условий жизнедеятельности населения – это многопараметрическое и многокритериальное понятие, которое включает в себя влияние многих аспектов из разных сфер жизни человека.

Из большого количества существующих методов решения многофакторных и многокритериальных задач рассматривается метод системного анализа.

Системный анализ — методология исследования любых объектов посредством представления их в качестве отдельных элементов и анализа этих элементов [6].

Использование данного метода возможно, так как поставленная задача обладает признаками системности, а именно, имеет цель, иерархическую структуру, границы, критерий, а также взаимосвязанные элементы подчиненные одной и той же цели.

Заданная цель – это основа развития системы. Процесс целеобразования и соответствующий ему процесс обоснования целей весьма сложен. Структура отражает определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей системы, её устройство, строение. Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания объектов или процессов, от аспекта их рассмотрения, цели создания. Структуры, особенно иерархические, могут помочь в раскрытии неопределенности сложных систем. Иными словами, структурные представления систем являются средством их исследования. Иерархичность системы – это выявление уровней соподчиненности. Такие системы представляют собой декомпозицию системы в пространстве, где каждый элемент нижележащего уровня подчинен одному узлу (одной вершине) вышестоящего. Границы системы могут расширяться или сужаться, в зависимости от глубины проводимого анализа. Они устанавливаются через определение элементов системы. Элемент – это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели. Систему можно расчленять на элементы различными способами в зависимости от формулировки задачи, цели и её уточнения в процессе проведения системного исследования [7].

В нашем случае на первоначальном этапе представления структура системы будет представлять собой элементы с произвольными связями. Цель, установленная в рамках исследования - уровень безопасности, под

44

которой мы понимаем вероятность возникновения чрезвычайной ситуации определенного класса, которая оценивается по критерию «нарушение условий жизнедеятельности населения». С учетом заданной цели границы моделируемой системы - это факторы, нарушающие нормальные условия жизнедеятельности населения. При рассмотрении определенного вида чрезвычайной ситуации с помощью изменения границ мы можем просматривать влияние поражающих факторов, присущих данной ЧС, на определенные сферы жизнедеятельности человека, затрагиваемые негативным действием этих факторов. Следовательно, границы – это инструмент управления глубиной исследования. Оценка «нарушения условий жизнедеятельности населения» невозможна без численного критерия. Следовательно, задача нашей статьи на данном этапе - поиск критерия, который будет работать в рамках системного анализа.

Существует множество методов, позволяющих решить задачи, установленные в рамках системного анализа, а именно: аналитический, статистический, графический, теоретико-множественный и т.д. Методы напрямую зависят от параметров, границ, установленных целей и глубины анализа.

Методы системного анализа предполагают выбор критерия и устанавливают к нему определенные требования, которые формулируются следующим образом: а) критерий должен иметь числовое значение; б) должен быть чувствителен по отношению к изменению как внутренних параметров системы, так и внешних воздействий на систему; в) должен быть достоверный и непрерывный [7].

Из множества критериев, позволяющих просматривать влияние негативных факторов на условия жизнедеятельности населения, можно отметить: продолжительность жизни, уровень здоровья, количество обращений за медицинской помощью, смертность, финансовую состоятельность и т.д.

Критерий, отвечающий всем заданным требованиям и позволяющий решить задачи, установленные нашей системой – это динамика изменения смертности населения вследствие чрезвычайной ситуации, которая также позволит наблюдать влияние множества негативных факторов ЧС на условия жизнедеятельности населения. С целью доказательства применимости данного критерия, проанализируем статистические данные о влиянии аномального повышения температур летом 2010 года на рост смертности в России на примере г. Москвы [8].

В июле 2010 года Москва пережила продолжительную тепловую волну, во время которой среднесуточные температуры превышали порог в 25ºС в течение 9 последовательных дней. Абсолютная дополнительная смертность во время волны жары 2001 года составила 1177 случаев, 2002 года — 283 случая, так как она была не столь продолжительной. Во время жары 2010 года в Москве смертность выросла по сравнению с июлем-августом 2009 года, на 11 тысяч случаев. Эта волна привела к четко выраженному и статистически значимому эффекту «всплеска» смертности во всех

45

возрастных группах по всем изученным причинам смерти. На основании мирового опыта известно, что во время волн жары увеличивается число смертельных исходов от сердечнососудистых заболеваний, заболеваний органов дыхания, диабета, но в июле-августе 2010 года в Москве произошел также значительный рост смертности от инфекционных и паразитарных заболеваний (на 61,5% по сравнению с июлем-августом 2009 года). Отличительной особенностью августа 2010 года — месяца пожаров было увеличение в 2 раза смертности от заболеваний органов дыхания по сравнению с аналогичным месяцем предыдущего года. В максимуме этой волны суточная смертность достигла рекордно высокого значения — она превысила среднее многолетнее значение смертности для июля на 93%.

Следовательно, статистические материалы по изменению динамики смертности на территории г. Москвы позволяют сделать вывод о нарушении условий жизнедеятельности населения, проживающего на этой территории. Однако, имеющийся статистический материал не позволяет дать оценку границ территории, на которой нарушены условия жизнедеятельности из–за фактора аномальной температуры, ввиду недостатка статистических данных по динамике смертности в Московской области и прилегающих областях. Вторым недостатком является неопределенность численного значения критерия к среднестатистическому значению, что может являться правилом решения по определению границ.

Таким образом, анализ существующих методов оценки безопасности территории показывает недостаточность нормативно-правовых и научнопрактических основ для реальной оценки безопасности, необходимой для выработки эффективных мер по её повышению. Предлагаемое использование методов системного анализа, в частности, для получения количественной оценки критерия «нарушение условий жизнедеятельности населения», проиллюстрированное примером изменения динамики смертности из-за аномальной жары 2010 года, можно рассматривать как перспективное направление исследований в рамках общей теории безопасности.

Литература

1.Постановление Правительства № 304 от 21 мая 2007г. «О классификации ЧС природного и техногенного характера»

2.Постановление Правительства РФ от 13 сентября 1996 г. №1094 «О классификации ЧС природного и техногенного характера»

3.Приказ МЧС № 105 от 28.02.03 г «Об утверждении Требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения»

4.«Гражданский кодекс Российской Федерации» [Электрон. ресурс] // Компенсация морального вреда и возмещение ущерба / – Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.consultant.ru/popular/gkrf1/

5.Воробьев, Ю.Л. Стратегические риски России: оценка и прогноз / МЧС России. — М.: Деловой экспресс, 2005. — 392 с.

46

6.Акимов, В.А., Лапин, В.Л., Попов, В.М., Пучков, В.А., Томаков, В.И., Фалеев, М.И. Надежность технических систем и техногенный риск. — М.: ЗАО ФИД Деловой экспресс, 2002. — 368 с.

7.Волкова, В.Н. Теория систем и системный анализ: учебник для вузов / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. – М.: Юрайт, 2010. – 679с.

8.Ревич, Б.А. Волны жары и смертность населения [Электрон. ресурс] / Б.А. Ревич. // Температурные кривые смертности и область температурного

комфорта. – Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.polit.ru/research/2010/11/15/demoscope439.html#r5

О.Ю. Горяйнова, В.А. Зайко

ОПТИМИЗАЦИЯ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ ПРИ

ПРОЕКТИРОВАНИИ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

Научный руководитель: В.А. Зайко, к.т.н., доцент

Самарский государственный архитектурно-строительный университет, г. Самара.

Современные системы водоснабжения представляют собой комплекс сооружений для подъёма, очистки и подачи воды. Наиболее дорогостоящей и сложной среди подсистем является система подачи и распределения воды, которая включает насосные станции, водоводы, водопроводную сеть, регулирующие и запасные емкости.

Удельный вес капитальных эксплуатационных затрат, приходящихся на СПРВ составляет 60-80% стоимости всей системы водоснабжения [1,2].

Наиболее слабым элементом СПРВ является водопроводная сеть, повреждения на которой могут вызвать значительный материальный ущерб, определяемый простоем трубопроводов, потерями воды, перебоями в водоснабжении потребителей, затратами на производство ремонтных работ. В значительной мере на надежность функционирования водопроводной сети влияет правильный выбор материала труб, поэтому при проектировании водопроводной сети особое внимание нужно уделять сравнительной оценке различных вариантов водопроводной сети, отличающихся материалом трубопровода. При этом необходимо учитывать стоимость сети, так как в условиях рыночной экономики необходимо подвергать оценке не только надежность работы системы, но и ее стоимость.

В современной практике строительства водоводов и наружных водопроводных сетей широко применяются чугунные, стальные, асбестоцементные и железобетонные трубы. В настоящее время все более широкое применение в мировой практике получают предварительно напряженные железобетонные трубы и трубы из синтетических материалов (пластмассовые) [3] (рис. 1,2).

47

Рис. 1 Диаграмма стоимости СМР

Таблица 1

Стоимость труб и СМР

Рис. 2 Диаграмма стоимости труб

48

Литература

1.Кожинов, М.В., Колесов, В.В., Майзельс, М.П. Наладка и интенсификация работы городских систем подачи и распределения воды / М.В. Кожинов, В.В. Колесов, М.П. Майзельс и др. - М.: Стройиздат, 1978. - 111с.

2.Сумароков, С.В. Математическое моделирование систем водоснабжения/ С.В. Сумароков. - Новосибирск: Наука, 1983.

3.Абрамов, Н.Н. Водоснабжение: учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1982. - 440с.

А.А. Дворянкина, А.В. Пыльнова

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРИРАБОТКИ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ

НА ОСНОВЕ СЖАТОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И АНАЛИЗА

ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Научный руководитель: А.В. Пыльнова, аспирант

Самарский государственный технический университет, г. Самара [e-mail]

Совместная приработка рабочих поверхностей деталей подшипников позволяет существенно повысить эксплуатационные свойства подшипников качения. Известны методы ультразвуковой приработки [1], которые позволяют учитывать реальные условия эксплуатации подшипника в узле, что способствует повышению качества изготовления, а соответственно и надежности подшипников качения.

Введением ультразвуковых колебаний при сборке подшипников качения возможно целенаправленно управлять формированием контактных связей и процессом приработки подшипников, тем самым перенося режим приработки из этапа эксплуатации на стадию сборки. Проведенные исследования показали, что применение ультразвука способствует снижению трения в 2–4 раза. При этом пластичность материала повышается в 2–4 раза. На рабочих поверхностях прирабатываемых подшипников формируется профиль с оптимальной геометрической формой, что снижает уровень максимальных контактных напряжений и приводит к их равномерному распределению по площадке контакта. После ультразвуковой приработки создается некоторая оптимальная шероховатость, не зависящая от первоначальной шероховатости. При этом, кроме профилирования, в процессе приработки шариковых подшипников происходит изменение микроструктуры поверхностного слоя в сторону его упрочнения, приобретаются благоприятные физико-механические свойства.

Такая приработка обеспечивает формирование рациональных геометрических параметров рабочих поверхностей деталей, а также

49