Некоторые аспекты экспертизы промышленной безопасности, оценки и расчета остаточного ресурса подъемных сооружений

Территориальный уполномоченный орган Единой системы оценки соответствия на объектах, подконтрольных Ростехнадзору
ИКЦ «Альтон»

Экспертные организации, оформляющие Акт технического обследования грузоподъемного крана после отработки нормативного срока, в  котором указано на полное отсутствие дефектов или несоответствий, преднамеренно вводят владельца подъемного сооружения в заблуждение о фактическом состоянии крана.

По статистике, до истечения нормативного срока службы  выходят из строя до 20% кранов, но значительное их количество сохраняют свою работоспособность и после окончания этого срока. Это связано с тем, что металлоконструкции кранов изготовляются с достаточным запасом прочности и обладают высокой надежностью при нормально функционирующей системе обслуживания и надзора. Кроме того, большинство кранов, особенно мостового типа, эксплуатируются со значительной «недозагрузкой». Например, мостовой кран грузоподъемностью 50/12,5 т, согласно справке о работе крана, представленной владельцем грузоподъемной машины, за период эксплуатации был загружен только на 50% и, естественно, не в полной мере выработал установленный ресурс.

Указанные факторы учитываются при проведении экспертизы промышленной безопасности кранов, выработавших нормативный ресурс. В результате экспертизы принимается одно из решений: вывод из эксплуатации, необходимость ремонта, продолжение эксплуатации с продлением срока службы кранов. Решение о продлении срока эксплуатации принимается на основе оценки, а также при необходимости расчета остаточного ресурса.

Фото1. Трещина по околошовной зоне сварного шва кронштейна крепления опоры козлового крана к пролетной балке

Для выполнения комплекса работ по экспертизе промышленной безопасности и определения остаточного ресурса подъемных сооружений, отработавших нормативный срок эксплуатации, в качестве нормативной базы применяются следующие документы: Федеральный закон № 116-ФЗ от 21.07.1997 г. с изм., ПБ 03-246-98  с изм., РД 03-298-99  с изм., РД 10-528-03,  методические указания РД 10-112 (части 1-9), а также сравнительно новые методики оценки остаточного ресурса РД 24-112-5Р, МУ 36.22.16-02,  МУ 36.22.15-02,  РД НИИ Краностроения -10-07.

В соответствии с этими документами этапы проведения экспертизы промышленной безопасности жестко регламентированы. Качество проведения экспертных работ  зависит от  полноты и последовательности выполнения всех этапов.

На первом – предварительном этапе, после обращения заказчика в экспертную организацию, проводятся переговоры для информирования заказчика о порядке проведения экспертизы, а также для обсуждения вопросов, касающихся ее проведения, в том числе содержание и ход экспертизы, подготовка к проведению экспертизы на месте.

На втором этапе производится составление заявки или плана-графика проведения экспертизы, заключение договора, обсуждение условий проведения обследования.

Третий – основной этап включает в себя изучение экспертами эксплуатационной и другой технической документации, документации по организации надзора за безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин, выезд специалистов на объект и проведение полного комплекса работ по техническому диагностированию с применением методов неразрушающего контроля (ультразвуковая дефектоскопия и толщинометрия, вихретоковый и капиллярный контроль, магнитная дефектоскопия канатов, твердометрия и др.). Совокупность применяемых при обследовании технических средств и методов контроля должна обеспечивать максимальную выявляемость дефектов металлоконструкции, неисправностей систем и механизмов. С помощью новейшего приборного оснащения эксперты выявляют невидимые невооруженным глазом дефекты конструкций и несоответствия структурного состояния материалов, применяемых в техническом устройстве, из-за которых может произойти любая авария, вплоть до внезапного лавинообразного разрушения конструкции.

Фото 2. Трещина в основном металле верхнего пояса пролетной балки мостового крана

Достоверность и объективность полученных результатов в определяющей степени зависят от квалификации и ответственности специалистов, проводящих обследование. На приведенных фотографиях показаны только несколько из многих тысяч дефектов, обнаруженных специалистами ИКЦ «Альтон» при диагностировании подъемных сооружений. Каждый из обнаруженных и устраненных дефектов – это предотвращенные авария или несчастный случай.

По результатам технического диагностирования составляется Ведомость дефектов Акта обследования с планом и сроками выполнения мероприятий, необходимых для завершения  процесса экспертизы. Акт обследования подписывают в двустороннем порядке представитель экспертной организации и владелец грузоподъемной машины. После этого владелец грузоподъемной машины должен выполнить все мероприятия по устранению замечаний, указанных в Ведомости дефектов, и уведомить об этом экспертную организацию. В соответствии с требованиями п. 4.2.4. ПБ 03-246-98 срок проведения экспертизы не должен превышать трех месяцев. В случае несвоевременного устранения замечаний или несвоевременного сообщения об их устранении  потребуется повторное проведение экспертизы.

Многолетний опыт работы экспертов ИКЦ «Альтон» свидетельствует о том, что практически не существует технических устройств, которые после отработки нормативного срока находятся в абсолютно исправном состоянии. Поэтому Акт технического обследования, в котором указано на полное отсутствие дефектов или несоответствий, зачастую является свидетельством не столько хорошего технического состояния грузоподъемной машины и безукоризненной организации эксплуатации, сколько вызывает сомнение в компетентности и добросовестности специалистов экспертной организации, выполнявших обследование. Это вводит владельца в преднамеренное заблуждение о состоянии крана и действительном положении дел.

На последнем – четвертом этапе экспертная организация оформляет Заключение экспертизы промышленной безопасности и выдает его владельцу. Владелец в течение месяца направляет Заключение в территориальный орган Ростехнадзора для регистрации и утверждения.

Фото 3. Трещина в основном металле стрелы автомобильного крана

В последнее время все более остро поднимается вопрос оценки и расчета остаточного ресурса грузоподъемных кранов. При экспертном обследовании в соответствии с методиками, разработанными головными институтами краностроения (ВНИИПТМАШ, ВНИИстройдормаш, СКТБ башенного краностроения и др.), проводится оценка дефектов несущих металлоконструкций крана в баллах. Но даже если допустить, что выявлены все дефекты, этого недостаточно для того, чтобы с большой достоверностью гарантировать безопасную эксплуатацию грузоподъемных машин на довольно продолжительный срок. При применении этого способа оценки существует вероятность того, что к эксплуатации будет допущен небезопасный кран или, наоборот, краны, которые могли бы еще работать, но которые рекомендуется списывать.

Поэтому бывает необходимо после окончания нормативного срока службы крана определять остаточный ресурс – расчетную величину наработки грузоподъемной машины с момента проведения обследования до достижения предельного состояния ее несущих металлических конструкций по критериям усталости.

Основной проблемой при решении задачи оценки остаточного ресурса является отсутствие достоверных данных о нагрузках и условиях эксплуатации крана за весь период его работы. Выходом из этого положения могло бы стать оснащение крана прибором регистрации параметров его работы, но лишь для будущей оценки остаточного ресурса вновь выпускаемых кранов после отработки ими нормативного срока службы. Для кранов, эксплуатируемых десятки лет, прибор регистрации параметров не даст полной информации об истории нагружения. Получив с помощью прибора регистрации параметров данные за последний период эксплуатации крана, можно отследить динамику развития повреждения для того, чтобы в дальнейшем сделать обоснованный прогноз, когда повреждение достигнет критической величины.

Существует несколько способов расчета остаточного ресурса: расчет на сопротивление усталости, который включает проверку на неограниченную долговечность, уточненный расчет на ограниченную долговечность и проверку долговечности узлов местного нагружения.

Фото 4. Трещина по сварному шву подкоса башни крана

Для определения остаточного ресурса кранов мостового типа эксперты в настоящее время используют  методику расчета по критериям сопротивления усталости и трещиностойкости металлоконструкций. Владельцам таких кранов при составлении графиков проведения экспертизы промышленной безопасности необходимо планировать после повторного четвертого обследования проведение расчета остаточного ресурса крана по указанным критериям. Однако данная методика не применима для решетчатых (ферменных) конструкций козловых кранов. Для этих конструкций необходима иная методика, основанная на усложненном расчете методом конечных элементов.

При определении остаточного ресурса по наработке (характеристическому числу) календарный остаточный ресурс порой составляет несколько десятков лет. Однако в соответствии с требованиями РД 24-112-5Р эксперт даже при самом благоприятном сочетании эксплуатационных факторов вправе назначить календарный остаточный ресурс не более 20 лет. Владельцам подъемных сооружений необходимо планировать замену оборудования, не дожидаясь окончания назначенного срока.

Не все экспертные организации квалифицированно выполняют работы по расчету остаточного ресурса, ограничиваясь лишь оценкой состояния несущих металлоконструкций в баллах, которая не дает полной информации о необходимости выполнения расчета остаточного ресурса. 

При выборе экспертной организации  владельцам подъемных сооружений необходимо руководствоваться не ценой, а компетентностью подрядчика, качеством выполняемых работ и достоверностью полученных результатов.

г. Ижевск, ул. Красная, 133, тел.: (3412) 78-47-05, 51-08-55