Мүсіннің құрылымдық қауіпсіздік инновациялары? 

«Мүсіннің қауіпсіздігі» дегенді естігенде, адамдардың көпшілігі жер сілкінісінен қорғайтын мұражайларға немесе іргетастарды бекітуге секіреді. Бұл оның бір бөлігі, бірақ шынайы, қатал инновация өнер инфрақұрылыммен, ауа-райымен және көпшілікпен кездесетін ашық ауада болады - сәтсіздік тек табиғатты қорғау мәселесі емес, жауапкершілік қорқынышы болып табылатын жерлерде. Менің назарым әрқашан динамикалық жүктемелердің, судың және тұрақты қондырғының қиылысында болды. Бұл тауаша, бірақ сабақтар қиынға соғатын және шешімдер ешқашан оқулық емес.

Статикалық жүктемелер туралы қате түсінік

Әркім өлі жүктен бастайды — қола, тас, болат салмағынан. Сіз оны есептейсіз, іргетас жасайсыз және аяқтадым деп ойлайсыз. Бұл бірінші және ең қауіпті болжам. Нағыз қиындықтан басталады динамикалық жүктемелер. Субұрқақ мүсіні үшін бұл бассейндегі судың салмағы ғана емес. Бұл 100 метрлік ағынның гидравликалық күші, арматура арқылы берілетін сорғы дірілінен циклдік жүктеме және қатты затқа қарағанда желкен сияқты әрекет ететін үлкен, тұрақты емес пішіндегі желдің ығысуы. Мен құрылымдық инженер мүсінді монолитті блок ретінде қарастырған конструкцияларды көрдім, тек клиент кейінірек бөлікті зымыран қозғалтқышының сынақ стендіне айналдыратын жоғары қысымды саптамаларды қосуды сұрауы үшін ғана. Қайта дизайн үлкен шығынға ұшырады.

Содан кейін құрылымдық элемент ретінде судың өзі бар. Біз тек коррозия туралы айтып отырған жоқпыз, бірақ бұл үлкен бөлік. Мен көмілген резервуарлардағы қалтқылық, су астындағы дәнекерлеу және тығыздағыштардағы гидростатикалық қысым және қалыпты климаттағы мұздату-еріту циклі туралы айтып отырмын. Бірде әріптесім солтүстік қытайлық жобада үлкен сәтсіздікке ұшырады - тот баспайтын болаттан жасалған әдемі кинетикалық бөлік. Мүсіндік элементтерге арналған ішкі дренаж аздап аз болды. Қыста қалдық су қатып, кеңейіп, сыни дәнекерлеу тігісін жарып жіберді. Қозғалтқыштың оны басқару әрекетінен бүкіл қозғалатын бөлік ұсталып, содан кейін шаршады. Жөндеу бүкіл ядроны кесуді қамтыды. Сабақ? Сіздің құрылымдық қауіпсіздік талдау техникамен біріктірілген коммуналдық жүйелердің істен шығу режимдерін қамтуы керек. Мүсін және оның жүйелері бір организм.

Бұл жерде терең тәжірибесі бар компаниялар ерекшеленеді. Мен жоба портфолиосын қарап шықтым Shenyang Fei Ya Water Art Landscape Engineering Co.,Ltd. (олардың жұмысын мына жерден таба аласыз https://www.syfyfountain.com). Олардың көзге түсетіні субұрқақтың ауқымы ғана емес, ұзақ өмір сүруі болды. 2006 жылдан бері 100-ден астам ірі қондырғыларды салу олардың осы жасырын динамикалық мәселелерді сөзсіз кездестіргенін және шешкенін білдіреді. Олардың орнатылуы — демонстрациялық бөлме мен шеберхананың жанында арнайы инженерлік және әзірлеу бөлімдерінің болуы — қолданбалы мүсін қауіпсіздігіндегі шынайы инновация туатын прототиптеу және тестілеуге негізделген тәжірибені ұсынады. Бұл тек сәнді бағдарламалық қамтамасыз ету туралы емес; Бұл саптама жинағының күшін немесе материалдың жүктеме кезінде хлорланған суға төзімділігін физикалық сынау үшін зертхананың болуы туралы.

Материалдық шаршау және жасырын интерфейстер

Инновация көбінесе жаңа материалдарды немесе комбинацияларды пайдалануды білдіреді. Жеңілірек консольдерге арналған көміртекті талшықты композиттер, икемді қосылыстарға арналған мамандандырылған полимерлер. Бірақ әрбір жаңа материал жиі интерфейстерде жаңа сәтсіздік нүктелерін енгізеді. Тұрақты ылғалды ортада көміртекті талшықты тот баспайтын болаттан қалай байланыстыруға болады? Желімнің термиялық цикл кезіндегі ұзақ мерзімді өнімділігі, егер сіз оны мыңдаған сағат бойы сынамасаңыз, қара жәшік болып табылады. Біз толқынды қозғалыс мүсінінде жаңа икемді муфтаны қолданып көрдік. Каталогтың сипаттамалары тамаша болды. Шындығында, хлорланған тұман ортасындағы тұрақты микро қозғалыстар қорытпада ешқандай деректер парағында жоқ кернеулі коррозия крекингінің түрін тудырды. Ол 18 айдан кейін сәтсіз болды. «Инновацияны» дәстүрлі, шамадан тыс жобаланған айналмалы одаққа қайтару керек болды. Кейде инновация жаңашылдықты қашан енгізбеу керектігін біледі.

Мониторинг – қазіргі заманның жасырын қаһарманы құрылымдық қауіпсіздік. Оны салу және кету жеткіліксіз. Негізгі қондырғылар үшін біз қазір сыни құрылымдық элементтерге талшықты-оптикалық тензометрлерді енгізіп жатырмыз және діріл белгілерін бақылау үшін акселерометрлерді қолданамыз. Жаңашылдық деректерді түсіндіруде. Құрылымның іргелі жиілігінің ығысуы сызаттардың пайда болуын немесе іргетастың шөгуін ол көрінгенге дейін көрсете алады. Біз профилактикалық қызмет көрсетуден болжамды жөндеуге көшеміз. Бұл клиенттің операциялық бюджеттері мен ұзақ мерзімді қоғамдық қауіпсіздік үшін ойын өзгертеді.

Тағы бір жасырын интерфейс суретші, инженер және құрылысшы арасында. Суретші үлкен, су толтырылған шарды ұстап тұрған жіңішке сабақты елестетеді. Инженер сферадан төгілген құйынды қауіпті тербелістер тудыратынын біледі. Мұндағы жаңашылдық техникалық емес, процедуралық. Бұл макетті 3D сканерлеу, CFD (есептеу сұйықтығының динамикасы) модельдеулерін ертерек іске қосу және ымыраға келулер нақты уақыт режимінде үлгіленетін қайталанатын семинарларды өткізу туралы. Ең жақсы нәтиже - инженерлік шектеу туындының қолтаңбасына айналатын көркемдік модификацияны шабыттандырғанда. Мен мүсіншінің жел жүктемесін азайту үшін қатты пішінді перфорацияланған пішінге ауыстырғанын көрдім, содан кейін ол су ағындары арқылы әдемі жарық үлгілерін жасады - бұл толығымен қауіпсіздік диалогынан туындаған жақсарту.

Негізі: тура және бейнелі

Сізде ең керемет инженерлік мүсін болуы мүмкін және егер іргетас топырақты дұрыс түсінбесе, ол құлап кетеді. Бұл ең аз тартымды, ең маңызды аймақ. Субұрқақ мүсіндері үшін жер басынан жиі бұзылады - сіз үлкен бассейндерді қазып жатырсыз, су қабаттары биік және топырақ үнемі ылғалды. Нәзік жерасты құбырларының жанында дәстүрлі қадаларды жүргізу мүмкін болмауы мүмкін. Біз осы сценарийлерде бұрандалы қадаларды немесе микро қадаларды қолдануға көштік. Олар аз діріл тудырады, белгілі бір күш векторларына қарсы тұру үшін бұрыштарда орнатылуы мүмкін және орнату кезінде олардың жүк көтергіштігін тексеруге болады. Бұл құрылыс инженериясынан алынған құрылыс инновациясы, бірақ оны көркемдік инсталляцияда қолдану терең.

Қор сонымен қатар құқықтық және құжаттамалық базаны қамтиды. Біз алға қойған жаңалық – бұл «цифрлық егіз» жеткізу. Жоба аяқталғаннан кейін клиент PDF сызбаларының жиынтығын ғана алмайды. Олар материал сипаттамаларын, дәнекерлеу карталарын, белгілі бір құрамдас бөліктерге техникалық қызмет көрсету кестелерін және құрастырылған сенсорлық желі деректерін қамтитын 3D BIM (Құрылыс ақпаратын модельдеу) үлгісін алады. Бұл мүсіннің өмірінің тірі рекордына айналады. Егер жаңа инжинирингтік фирмаға 20 жыл ішінде бағалау тапсырылса, олар нөлден басталмайды немесе ескірген қағаз жоспарларына сүйенбейді. Бұл ұзақ мерзімді жақсартуды айтарлықтай жақсартады құрылымдық қауіпсіздік басқару.

Іргетастардың істен шығуы апатты және қымбат. Мен үлкен кинетикалық мүсіннің іргетасы статикалық жүктемеге арналған, бірақ кинетикалық қолдың кенет тоқтауынан ауытқып кету сәтін дұрыс есептемеген жобаны еске түсіремін. Жылдар өте ол аздап еңкейген. Бұл көлбеу ауырлық центрін өзгертті, бұл мойынтіректерге динамикалық жүктемені арттырды, бұл каскадты сәтсіздікке әкелді. Түзету негізінен толық бөлшектеу және қайта құру болды. Негізгі себеп? Инженер-механиктің күш есептеулері мен инженер-құрылысшы іргетасының жобасы арасындағы ажырату. Ендігі жаңалық – бүкіл біріктірілген жүйе үшін бір, есеп беретін жетекші инженермен міндетті тәртіптер аралық шолу кездесулері.

Су негізгі жүктеме және тозу агенті ретінде

Бұл өз бөліміне лайық, өйткені бұл көбінесе кейіннен ойланатын нәрсе. Су ерекшелігі дизайнында су көркемдік орта болып табылады, бірақ құрылымдық инженер үшін бұл басым жүктеме жағдайы. Бөліп алайық. Біріншіден, гидравликалық әсер: мүсіндік элементке соғылған су ағынының күші тривиальды емес. Біз бағдарламаланған су балғасының импульсі соққан мыс «қоңырау» мүсінін жасадық. Қысымның локализацияланған секірулері жұмыстың қатаюына және уақыт өте келе жұқа мыстың шаршауына себеп болды. Жаңалық мыс терінің артына құрбандыққа арналған, ауыстырылатын тот баспайтын болаттан жасалған соққы пластинасын қосу болды - қарапайым, ортағасырлық шешім, бірақ ол жұмыс істеді.

Екіншіден, судың салмағы мен слош. Бассейн әрқашан толы бола бермейді. Көрсетілім кезінде ол тез ағып, толтырылады. Өзгеретін су массасы бүкіл құрылымның табиғи жиілігіне әсер етеді. Егер бұл жиілік сорғының діріл жиілігіне сәйкес келсе, сіз резонанс аласыз, ол кернеуді экспоненциалды түрде күшейтеді. Біз қазір бүкіл су шоу циклін имитациялайтын өтпелі динамикалық талдауларды іске қосамыз. Бұл есептеу үшін ауыр, бірақ қажет. Үшінші және ең жасырын - аэрозольдер. Субұрқақтардан шыққан жұқа тұман су мен химиялық заттарды әрбір жарықшаққа апарады. Ол тығыздалмаған болт жіптерін, дәнекерленген жіктердегі капиллярлық саңылауларды және электр өткізгіштерді табады. Мұндағы біздің инновация барлығын мінсіз жабу туралы емес - бұл мүмкін емес - және дренаждық жолдарды жобалау және әдемі істен шыққан материалдарды пайдалану туралы көбірек. Мысалы, бастапқы құрылым жұмсақ болат болса да, барлық ішкі бекіткіштер үшін дуплексті тот баспайтын болатты көрсету, себебі бояу жабыны істен шыққан кезде (және солай болады), бекіткіштер тот баспайды және бір түнде қысқыш күшін жоғалтады.

Shenyang Feiya Water Art Garden Engineering Co., Ltd. сияқты фирмаға қарасақ, олардың жақсы жабдықталған зертханасы, субұрқақтар демонстрациясы бөлмесінің сипаттамасы маңызды. Міне, сіз осы идеяларды сынайсыз. Сіз мүсіннің бір бөлігін масштабта жасайсыз, оны тұзды бүріккіш камераға салып, оны мұздату-еріту арқылы айналдырасыз және сорғыларды үздіксіз 10 000 сағат бойы іске қосасыз. Сіз клиенттің тиынына жаңалық енгізбейсіз. Сіз өзіңіздің зертханаңызда сәтсіздікке ұшырайсыз, үйренесіз және қайталайсыз. Бұл процесс сенімділіктің негізі болып табылады құрылымдық қауіпсіздік инновациялары.

Адам факторы және жұмыс қауіпсіздігі

Ақырында, әлемдегі барлық инженерия операциялық қателер арқылы жойылуы мүмкін. Классикалық жағдай: басқару жүйесінің бағдарламашысы неғұрлым драмалық әсер жасауға тырысып, қозғалатын мүсін элементінің үдеу жылдамдығын арттырады. Жаңа жылдамдық профилі құрылымдық тежегіштер мен шектеу қосқыштары есептелмеген инерциялық күштерді тудырады. Бөлшек оның механикалық тоқтауына соғылып, арматураны зақымдайды. Мұндағы жаңашылдық жүйені біріктіру мен құлыптауда. Заманауи басқару жүйелерінде құрылымдық инженердің құпия сөзбен қорғалған рұқсатынсыз асып кетуге болмайтын қатаң кодталған максималды параметрлер болуы керек. Көркем шоу бағдарламалау күштер мен қозғалыстардың анықталған «қауіпсіздік конверті» аясында жұмыс істеуі керек.

Содан кейін техникалық қызмет көрсету мүмкіндігі бар. Егер сыни болтты мүсіннің жартысын бөлшектемей тексеру немесе бұрау моментін тексеру мүмкін болмаса, ол тексерілмейді. Біз қазір негізгі драйвер ретінде техникалық қызмет көрсету арқылы жобалаймыз. Бұл тексеру порттарын қосуды, құрамдастарды ауыстыру үшін көтеру нүктелерін жобалауды және анық, көрнекі тексеру нұсқаулығын жасауды білдіреді (мысалы, 6 ай сайын осы радиуста шаш сызығының жарықтарын тексеріңіз). Жаңашылдық қауіпсіздік хаттамаларын орындауды физикалық түрде жеңілдету болып табылады. Бұл техниктерге арналған адамға бағытталған дизайн.

Сайып келгенде, ең маңызды жаңалық сананың өзгеруі болуы мүмкін. Мүсіннің конструкциялық қауіпсіздігі орнату кезінде берілетін бір реттік сертификат емес. Бұл өмірлік цикл міндеттемесі. Бұл тексерілу үшін жобалау, артық құрылыс, жөндеуді жоспарлау және қоршаған ортаның, әсіресе судың тынымсыз, жасампаз деструктивтілігін құрметтеу туралы. Шынайы мақсат барлық сәтсіздіктердің алдын алу емес, сәтсіздіктің режимі мен салдарын бақылау, оның ешқашан апатты болмайтынын қамтамасыз ету. Бұл консервативті инженерлік принциптердің, мақсатты жоғары технологиялық шешімдердің және, ең алдымен, өткен оқиғалардың дұрыс еместігін көргенде ғана пайда болатын түйсігінің үйлесімін талап етеді. Бұл ондаған жылдар бойы траншеяларда болған, күрделі қондырғыларды салып және оларға қызмет көрсететін командалардан көретін білім түрі. Бұл сіз модельдеуге болатын нәрсе емес; онымен өмір сүру керек.