Анализ риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования

Горынин Алексей Дмитриевич

Анализ риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.02, кандидат наук Горынин Алексей Дмитриевич

Горынин Алексей Дмитриевич
кандидат наук
2019

Специальность ВАК РФ05.02.02

Количество страниц 173

Горынин Алексей Дмитриевич. Анализ риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования: дис. кандидат наук: 05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин. ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет». 2019. 173 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Горынин Алексей Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИЗА РИСКА ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН

1.1 Понятие риска и существующие подходы к анализу риска

1.2 Обзор концепций и методов анализа риска

1.3 Анализ нормативной документации в области оценки риска

1.4 Анализ типовых отказов грузоподъемных машин

1.5 Выводы по разделу и постановка задачи исследования

2 СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАГРУЖЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН

2.1 Моделирование процесса нагружения расчетной зоны

2.1.1 Нормирование режимов работы

2.1.2 Комбинации нагрузок

2.2 Расчетные схемы и внутренние силовые факторы в элементах конструкций

2.3 Динамические нагрузки

2.4 Статистическая модель нагружения мостового крана

2.5 Выводы по разделу

3 МЕТОДИКА АНАЛИЗА РИСКА ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН

3.1 Основные положения методики анализа риска эксплуатации грузоподъемных машин

3.2 Метод количественной оценки вероятности возникновения критического отказа грузоподъемных машин

3.2.1 Общие положения

3.2.2 Описание метода дерева отказов

3.2.3 Построение деревьев отказов структурных элементов грузоподъемной машины

3.2.3 Применение метода дерева отказов для оценки вероятностей отказов компонентов грузоподъемной машины

3.3 Оценка вероятности критического отказа мостового крана

3.4 Выводы по разделу

4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

4.1 Описание программного комплекса

4.2 Анализ риска эксплуатации мостовых кранов производства ООО «Стройтехника»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В

ООО «СТРОЙТЕХНИКА»

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТЕКСТ ОТДЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ПРОГРАММНОГО

КОМПЛЕКСА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Одной из важнейших характеристик машин, которые учитываются на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации, является надёжность. Важнейшим из направлений исследования надежности является разработка методов расчётов надежности машин на различных стадиях их жизненного цикла. В результате исследований определяются параметры машины, характеризующие безопасность, и, в дополнение к отказам машин и нарушениям их работоспособности, анализируется возможность повреждений самой машины и вызываемых ей других повреждений. При этом проводится анализ риска для того, чтобы определить последствия отказов в смысле ущерба, наносимого машине, и последствий для людей, находящихся вблизи нее.

Необходимость анализа риска устанавливается техническим регламентом Таможенного Союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования», в соответствии с пунктом 7 статьи 4 которого при проектировании машин и (или) оборудования надлежит разрабатывать «Обоснование безопасности».

«Обоснование безопасности» - это документ, содержащий анализ риска, возникающего при эксплуатации машины и (или) оборудования (далее - риска эксплуатации), а также сведения из конструкторской, эксплуатационной, технологической документации о минимально необходимых мерах по обеспечению безопасности, сопровождающий машину и (или) оборудование на всех стадиях жизненного цикла и дополняемый сведениями о результатах определения и оценки рисков на стадии эксплуатации после проведения капитального ремонта [124].

Из всех машин, подлежащих обязательной сертификации на соответствие требованиям ТР ТС 010/2011 следует выделить машины,

перемещающие грузы и материалы на каких-либо производствах. Специфика их работы связана с перемещением тяжелых грузов в зоне работы людей. Это определяет дополнительные требования по обеспечению безопасности эксплуатации данных машин. В связи с этим данная группа машин выделена в отдельную категорию - «Грузоподъемные машины».

Ресурс, стоимость и безопасность эксплуатации тяжелых машин, в том числе грузоподъемных машин, в большей степени определяются надежностью их металлоконструкции. В существующих работах по оценке риска эксплуатации грузоподъемных машин накоплен обширный статистический материал по вероятностям отказов их унифицированных узлов и агрегатов (редукторы, электродвигатели, тормоза и т. д.) [71, 75, 76, 85, 100, 101, 107, 132, 135, 143]. В тоже время для металлоконструкций машин такой однозначной информации не имеется. Это объясняется уникальностью устройства и процесса нагружения каждой металлоконструкции.

Существующие методики оценки вероятности отказа металлоконструкций грузоподъемных машин разработаны для стадии эксплуатации. Они опираются на статистические данные о вероятностях отказов подобных машин. Для сбора необходимых данных они предполагают проведение тензометрических или натурных испытаний. Недостатком получаемых при этом данных является то, что они имеют очень усредненный характер. К тому же сбор статистических данных об условиях эксплуатации в действующем производстве и проведение натурных испытаний крайне дороги, а в некоторых случаях и вовсе неосуществимы.

Выходом из данной ситуации может служить статистическое моделирование работы грузоподъемной машины, с помощью которого возможно получение данных о нагружении её металлоконструкции, необходимых для оценки вероятности отказа.

В связи с вышеизложенным, актуальной научно-технической задачей

является совершенствование методов анализа риска эксплуатации

5

грузоподъемных машин на стадии проектирования для «Обоснования безопасности».

Степень разработанности темы. Вопросы повышения безопасности, разработка методик оценки риска при эксплуатации грузоподъемных машин представлены в трудах М.М. Гохберга, Е.Г. Веретенникова, П.В. Витчука, А.Г. Ворожцова, Н.И. Бауровой, В.И. Брауде, В.А. Зорина, Г.А. Емельяновой, С.А. Казака, Р.А. Кобзева, А.А. Короткого, В.С. Котельникова,

A.В. Лагерева, И.А. Лагерева, А.М. Лепихина, А.С. Липатова, А.Н. Павленко,

B.С. Панасюка, В.И. Сероштана, С.А. Соколова, С.С. Чичерина и других исследователей При этом много исследований посвящено вопросам оценки остаточного ресурса уже эксплуатируемых грузоподъемных машин на базе натурных испытаний и данных о их фактическом нагружении. В свою очередь, практически не затронут вопрос об оценке риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии проектирования.

Цель работы заключается в разработке методики анализа риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследования:

1) проанализирована нормативная база в области анализа риска;

2) разработана статистическая модель нагружения грузоподъемных машин на примере мостовых кранов;

3) разработана методика оценки вероятности отказа металлоконструкции грузоподъемных машин на стадии их проектирования, основанная на данных статистического моделирования ее нагружения;

4) разработана методика анализа риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования;

5) создано программное обеспечение, реализующее результаты научных исследований.

Объект исследования - грузоподъемные машины.

Предмет исследования - риск эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования.

Соответствие паспорту специальности - содержание диссертации соответствует п. 3 «Теория и методы обеспечения надежности объектов машиностроения» и п. 4 «Методы исследования и оценки технического состояния объектов машиностроения, в том числе на основе компьютерного моделирования» Паспорта научной специальности 05.02.02 -«Машиноведение, системы приводов и детали машин» (технические науки).

Научная новизна результатов исследования заключается в разработке статистической модели процесса нагружения грузоподъемных машин, позволяющей на стадии проектирования определить с учетом дополнительных нагрузок в рабочем цикле, возникающих от неровностей подкрановых путей, эквивалентные напряжения в местах потенциального разрушения металлоконструкции грузоподъемной машины за назначенный срок службы и вероятность ее отказа из-за потери циклической прочности.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что разработанная методика анализа риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования на основе статистического моделирования процесса нагружения грузоподъемных машин, углубляет и конкретизирует область применения методов машиноведения, систем приводов и деталей машин, как области науки и техники, в сфере решения задач анализа надежности грузоподъемных машин.

Практическая значимость заключается в создании методического и программного обеспечения для анализа риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования.

Реализация работы. Результаты данной работы внедрены в ООО «Стройтехника», г. Донской Тульской обл., при проектировании грузоподъемных машин и используются при подготовке студентов по направлению «Наземные транспортно-технологические комплексы» в

ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет».

7

Методология и методы диссертационного исследования. При

выполнении работы использовались методы теории вероятностей, математической статистики, научные исследования в области надежности технических систем, положения теории рисков, методики анализа риска технических систем, а также обобщение опыта ряда предприятий подъемно-транспортного машиностроения Тульского региона по созданию грузоподъемных машин.

Положения, выносимые на защиту:

1) статистическая модель нагружения грузоподъемных машин, позволяющая определить на стадии проектирования эквивалентные напряжения в местах потенциального разрушения металлоконструкций грузоподъемных машин при эксплуатации;

2) методика оценки вероятности отказа металлоконструкции грузоподъемной машины при проектировании на основе данных статистического моделирования её нагружения;

3) методика анализа риска эксплуатации грузоподъемных машин при их проектировании для разработки «Обоснования безопасности»;

4) алгоритм статистического моделирования нагружения грузоподъемных машин и реализующее его математическое обеспечение для ЭВМ.

Степень достоверности результатов. Достоверность полученных результатов обусловлена использованием фундаментальных теоретических положений, адекватностью разработанных математических моделей реальным процессам, использованием объективных исходных данных о параметрах грузоподъемных машин, примененных в статистической модели нагружения.

Апробация результатов. По теме диссертации автором опубликовано 23 научных работы (6 - единолично, остальные - в соавторстве), в том числе 4 статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки

России и 2 статьи в изданиях, индексируемых в информационно -аналитической системе научного цитирования Scopus.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ в 20122018 гг. на XVI-XIX Московских международных межвузовских научно-технических конференциях студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» (г. Москва, 2012-2015 гг.), VII-VIII молодежных научно-практических конференциях Тульского государственного университета «Молодежные инновации» (г. Тула, 20122013 гг.), 3-й Всероссийской научно-технической конференции «Инновационное развитие образования, науки и технологий» (г. Тула, 2012 г.), XVII-XIX международных научно-технических конференциях «Автоматизация: проблемы, идеи, решения» (г. Тула, 2012-2014 гг.), XXXVIII Международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения» (г. Москва, 2012 г.), XI Всероссийской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов» (г. Тула, 2012 г.), международной дистанционной научно-практической конференции «Современные тенденции развития науки и производства» (г. Кемерово, 2014 г.), выставке «Изобретатель и рационализатор - 2014» (г. Тула, 2014 г.), Международной научно - технической конференции «Наземные транспортно-технологические комплексы и средства» (г. Тюмень, 2015 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие подъемно-транспортной техники» (г. Брянск, 2015 г.), X-XI Международных научно-технических конференциях «Современные проблемы машиностроения» (г. Томск, 2016-2017 гг.).

Личный вклад соискателя заключается в разработке статистической

модели нагружения грузоподъемных машин, учитывающей динамические

9

процессы во время работы; методики количественной и качественной оценки риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии проектирования с учетом данных статистического моделирования процесса нагружения; разработке программного обеспечения, реализующего результаты научных исследований; апробации результатов исследования; подготовке публикаций по выполненной диссертационной работе.

Личный вклад соискателя в работы, опубликованные в соавторстве:

[11], [43], [45], [51], [54], [55], [139], [140] разработка статистической модели нагружения грузоподъемных машин;

[8], [12], [13], [44], [53] разработка методики количественной оценки риска эксплуатации грузоподъемных машин на основе данных статистического моделирования их нагружения;

[10], [46], [48], [49], [52], [56] разработка методики качественной оценки риска эксплуатации грузоподъемных машин, основанной на логико-вероятностных методах анализа риска;

[7], [9], [47], [50] разработка алгоритма статистического моделирования нагружения грузоподъемных машин и реализующего его математического обеспечения для ЭВМ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх разделов, заключения и общих выводов, библиографического списка из 148 наименований и приложений. Работа включает 84 страницы машинописного текста, 50 рисунков, 25 таблиц и приложения на 28 страницах. Общий объем диссертации составляет 173 страницы.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИЗА РИСКА ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН

1.1 Понятие риска и существующие подходы к анализу риска

В различных сферах деятельности человека (экономике, страховании, промышленной безопасности, политике) понятия термина «риск» сильно различаются, однако общим является то, что риск представляет собой вероятность возникновения неблагоприятного состояния.

Под риском следует понимать [126] ожидаемую частоту или вероятность возникновения опасностей определенного класса, или же размер возможного ущерба (потерь, вреда) от нежелательного события, или же некоторую комбинацию этих величин. Применение понятия риск, таким образом, позволяет переводить опасность в разряд измеряемых категорий.

В научных трудах по рассматриваемому направлению [66, 131] часто под техногенным риском понимается не произведение вероятности наступления неблагоприятного события и величины ущерба от него, а сама величина вероятности наступления его на опасном производственном объекте (поломка, авария, инцидент, несчастный случай). Так, в работе [99] критерием безопасности принята величина вероятности отказа металлоконструкции мостового крана, не учитывающая тяжести последствий от наступления аварийной ситуации. В некоторых работах происходит комбинированная оценка риска, включающая вероятность наступления события и его влияние на безопасность. В работе [82, 83, 132] представлена методика, базирующаяся на логико-графическом методе анализа риска (метод дерева отказов), где в качестве исходных статистических данных для расчета берутся «фактические» интенсивности отказов конструктивных элементов. Они получаются путем умножения интенсивности отказа элемента на экспертную оценку значимости этого отказа.

Все разновидности понятия «риск» в настоящее время используются при анализе опасностей и управлении безопасностью (риском) технологических процессов и производств. Применительно к безопасности жизнедеятельности опасным событием могут быть авария технической системы или устройства, загрязнение или разрушение экологической системы, ухудшение здоровья, гибель человека или группы людей, материальный ущерб от произошедших опасностей или увеличение затрат на безопасность. Каждое нежелательное событие может возникать по отношению к определенному объекту риска. Соотношение объектов риска и нежелательных событий позволяет различать индивидуальный, техногенный, экологический, социальный и экономический риски. Каждый тип его обусловливают характерные источники и факторы риска, классификация и характеристика которого представлена в таблице 1.1 [1].

Таблица 1.1 - Классификация типов риска

Тип риска Объект риска Источник риска Нежелательное событие

Индивидуальный риск Человек Условия жизнедеятельности человека Заболевание, травма, инвалидность, смерть

Техногенный риск Технические системы и объекты Техническое несовершенство, нарушение правил эксплуатации технических систем и объектов Авария, взрыв, катастрофа, пожар, разрушение

Экологический риск Экологические системы Антропогенное вмешательство в природную среду, техногенные чрезвычайные ситуации Антропогенные экологические катастрофы, стихийные бедствия

Продолжение таблицы 1.1

Социальный риск Социальные группы Чрезвычайная ситуация, снижение качества жизни Групповые травмы, заболевания, гибель людей, рост смертности

Экономический риск Материальные ресурсы Повышенная опасность производственной среды Увеличение затрат на безопасность, ущерб от недостаточной защищенности

При анализе опасностей технических устройств, выделяют техногенный риск, показатели которого определяются методами теории надежности. Техногенный риск - комплексный показатель надежности элементов техносферы, связанный с вероятностью аварии или катастрофы при эксплуатации технических устройств:

Ят = АТЦ)/Т(/), (1.1)

где Я = Q(t) - технический риск; АТ (^) - число аварий в единицу времени ? на идентичных технических системах и объектах; Т(/) - число идентичных технических систем и объектов, подверженных общему фактору риска /.

В данной работе в качестве риска эксплуатации грузоподъемной машины Я предлагается рассматривать произведение вероятности возникновения критического отказа ^^ ^) и бальной оценки тяжести его последствий S, определяемой экспертным путем:

Я = <2кр () • 5. (1.2)

Под критическим отказом будем понимать отказ, который может привести к аварийной ситуации.

Получение количественного значения риска позволяет соотносить величины расчетного риска с приемлемым риском.

Риск называют приемлемым, если ради выгод, получаемых от эксплуатации объекта, общество согласно пойти на риск, связанный с деятельностью данного промышленного объекта.

Принятие риска в качестве одного из показателей безопасности ставит несколько важных задач нормирования, таких как обоснование допустимых значений риска, контроля риска, способы верификации расчетных методик.

Среди подходов, предложенных для обоснования допустимых значений риска следует отметить метод экономического анализа безопасности [28, 125], основанный на учете затрат на обеспечение безопасности и потерь от возможных аварий. Концепция нормирования безопасности предлагает задание риска следующим образом:

- абсолютная безопасность не может быть обеспечена, объект может быть только относительно безопасен;

- требования к уровню безопасности формируются на основе «приемлемого риска», связаны с социально-экономическим состоянием общества и являются производными этого состояния;

- определение риска осуществляется путем выявления различных факторов, влияющих на безопасность, и их количественной оценки.

Существуют и другие аспекты нормирования безопасности:

- риск не должен превышать уровня, достигнутого для сложных технических объектов с учетом природных воздействий;

- риск должен быть снижен настолько, насколько это практически достижимо в рамках соответствующих ограничений;

- не должно быть составляющих риска, резко превышающих другие (аналог принципа равнонадежности, применяемого при обеспечении надежности изделий).

Поэтому, оценивая приемлемость различных уровней экономического

риска на первом этапе, можно ограничиться рассмотрением риска лишь тех

вредных последствий, которые, в конечном счете, приводят к смертельным

исходам, поскольку для этого показателя имеются достаточно надежные

14

статистические данные. Тогда, например, понятие «экологический риск» может быть сформулировано как отношение величины возможного ущерба, выраженного в числе смертельных исходов от воздействия вредного экологического фактора за определенный интервал времени к нормированной величине интенсивности этого фактора.

В связи с вышесказанным, основное внимание при оценке технического, экологического и социального риска должно быть направлено на анализ соотношения возможного экономического ущерба, вредных социальных и экологических последствий, заканчивающихся смертельными исходами, и количественной оценки как суммарного техногенного, вредного социального и экологического воздействия, так и его последствий.

Общественная приемлемость риска зависит от вида деятельности и характеризуется экономическими, социальными и психологическими факторами.

Приемлемый риск - это такой низкий уровень смертности, травматизма или инвалидности людей, который не влияет на экономические показатели предприятия, отрасли экономики или государства [2, 59].

В общем случае под приемлемым риском понимается риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из экономических и социальных соображений [126].

Необходимость формирования концепции приемлемого (допустимого) риска обусловлена невозможностью создания абсолютно безопасной конструкции (технологического процесса).

Обоснование уровня приемлемого (допустимого) риска осуществляется на основании критериев, задаваемых нормативно-правовой документацией, либо полученных в результате анализа статистических данных по авариям (несчастным случаям) [22, 89, 91].

Условие приемлемости риска может выражаться в виде условий

выполнения определенных требований безопасности, в том числе

количественных критериев [89, 93, 95, 133, 134]. Пороговые значения

15

количественных критериев приемлемого риска, предлагаемые различными

3 8

зарубежными организациями и учеными, колеблются от 10" до 10" в год [30, 31, 65, 129]. Согласно [4] значения приемлемого риска при нормировании безопасности может быть принято значение 10"6 1/год, что соответствует средней частоте природных катастроф.

Согласно [127] приемлемый риск аварийного отказа грузоподъемного крана не должен превышать 10"5 (на кран в год). Аналогичные требования для транспортно"технологических систем предъявляются и в международной практике [143]. Для кранов общего назначения, по данным В.И. Брауде и С.А. Казака, в условиях их серийного производства допустимый риск аварий

-5

[0 принимается равным 10" [20, 73].

В таблице 1.2 приведены величины приемлемого риска (1/год) в зависимости от класса безопасности грузоподъемных кранов согласно Общих положений обеспечения безопасности атомных станций [127].

Таблица 1.2 ~ Приемлемый риск аварий грузоподъемных кранов

Класс Приемлемый риск аварий, 1/год

безопасности Классификация системы подъема грузоподъемного крана

грузоподъемного грузоподъемного грузоподъемного

крана по НП 001" 15 * крана ** крана в целом

1 гр1/п/грА 10"5 10"6

2 гр1/п/грБ 10"4 10"5

3 гр1/п/грВ 10"4 10"4

4 грП 10"3 10"4

Примечание: * Класс безопасности грузоподъемного крана:

1 " чрезвычайная опасность для общества (практически недопустимая) последствий аварии крана, связанной с ним среды обитания и повреждения транспортируемого опасного груза (взрывчатые вещества, радиоактивные вещества, жидкий металл и др.) и большие социальные последствия;

2 " опасность от аварии крана для жизни людей и (или)

существенные социально-экономические последствия;

16

3 - опасность от аварии крана для жизни обслуживающего персонала, ограниченные социально-экономические последствия;

4 - отсутствие опасности от аварии крана для жизни обслуживающего персонала, ограниченные экономические последствия.

** Классификация грузоподъемного крана:

группа I / подгруппа А - высоконадежные краны грузоподъемностью 1 т и выше наивысшей степени безопасности, применяемые для операций, при выполнении которых отказ крана или неуправляемое перемещение весьма опасного груза могут привести к недопустимой для общества аварии;

группа I / подгруппа Б - краны грузоподъемностью 1 т и выше высокой степени безопасности, отказ которых или неуправляемое перемещение ими груза могут привести к повреждению систем, обеспечивающих безопасность дорогостоящего оборудования, если эти краны не должны быть отнесены к подгруппе А;

группа I / подгруппа В - краны грузоподъемностью 1 т и выше повышенной степени безопасности, применяемые для операций, при выполнении которых отказ крана или неуправляемое перемещение груза могут привести к нарушениям заданных проектом пределов и условий нормальной эксплуатации ответственных технических систем, кроме кранов, отнесенных к подгруппам А и Б;

группа II - краны, к которым предъявляются требования в пределах, предусмотренных Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» [128], кроме кранов, отнесенных к группе I.

В работе [80] автором собрана статистическая информация о вероятностях аварий на грузоподъемных кранах различного типа. Данные значения представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Фактические значения технического риска От аварий

грузоподъемных машин

№ п/п Объект риска Мера риска, (1/год)* Вид риска

1. Грузоподъемные краны гр1 / п / грВ и грП 4,4-10-4* Технический риск О-

1.1. Мостовые краны 8,7-10-6 - //-

1.2. Автомобильные краны 2,2-10-4 - // -

1.3. Портальные краны 3,8-10-4 - // -

1.4. Пневмоколесные краны 5,7-10-4 - // -

1.5. Козловые краны 8,7-10-4 - // -

1.6. Башенные краны 2,2-10-3 - // -

1.7. Железнодорожные краны 2,3-10-3 - // -

1.8. Гусеничные краны 10,0-10-3 - // -

1.2 Обзор концепций и методов анализа риска

Анализ риска основан на использовании различных концепций. В настоящее время приняты следующие концепции [79] анализа риска:

- техническая (технократическая) концепция, в основе которой лежит анализ относительных частот возникновения аварий и способ задания вероятностей аварий;

- экономическая концепция, при которой анализ риска производится для исследования с целью определения прибыли или затрат и распределения ресурсов для максимальной полезности обществу. Под риском здесь понимаются потери для общества, возникающие вследствие некоторых событий или действий;

- психологическая концепция, которая направлена на определение и объяснение причин восприятия риска у людей на основе собственных предпочтений, а не на основе результатов научных расчетов;

- социальная (культурологическая) концепция, которая основана на общественном толковании нежелательных последствий интересов социальных групп в зависимости от личных и общественных интересов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горынин Алексей Дмитриевич, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акимов В.А. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сферах: учебное пособие в системе образования МЧС России и РСЧС / В.А. Акимов, В.В. Лесных, Н.Н. Радаев. - М.: ФИД «Деловой экспресс», 2004. -352 с.

2. Азонов С.Н. Еще раз о риске / С.Н. Азонов и [и др.] // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Вып. 7. - М.: ВИНИТИ, 1999. -С.86-91.

3. Аристов О.В. Управление качеством: учеб. пособие для вузов./ О.В. Аристов. - М: ИНФРА-М, 2006. - 240 с.

4. Аронов И.З. Современные проблемы безопасности технических систем и анализ риска. // Стандарты и качество, 1998, № 3. - С.45-51.

5. Анцев В.Ю. Всеобщее управление качеством: учеб. пособие / В.Ю. Анцев, А.Н. Иноземцев. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. - 244 с.

6. Анцев В.Ю., Витчук П.В., Крылов К.Ю. Классификация дефектов и отказов грузоподъемных машин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып 10. 2015. - С. 121-128.

7. Анцев В.Ю., Толоконников А.С. Горынин А.Д. Автоматизация расчета рисков возникновения отказов грузоподъемных кранов // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 7: в 2 ч. 2013. Ч. 1. - С. 214-220.

8. Анцев В.Ю., Толоконников А.С. Горынин А.Д. Стандартизация в области оценки рисков при проектировании грузоподъемных кранов // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 12: в 2 ч. 2013. Ч. 1. - С. 223-229.

9. Анцев В.Ю., Толоконников А.С., Горынин А.Д. Система анализа риска возникновения отказов мостового крана // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования: межвуз. Сб. науч. тр./под ред. В.В. Измайлова. Вып.7. Тверь: ТвГТУ, 2014. - С. 239-245.

10. Анцев В.Ю., Толоконников А.С., Горынин А.Д. Оценка риска при эксплуатации мостового крана // Наземные транспортно-технологические комплексы и средства. Материалы Международной научно-технической конференции (12 февраля 2015 года, г. Тюмень). - Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. - С. 25-29.

11. Анцев В.Ю., Толоконников А.С., Горынин А.Д. Статистическое моделирование при оценке риска отказа пролетных строений мостового крана // Качество продукции: контроль, управление, повышение, планирование: сборник научных трудов Международной молодежной научно-практической конференции (17-18 ноября 2015 года) / редкол.: Павлов Е.В. (отв. ред.); В 2-х томах. - Т.1. - Курск: Юго-Зап. гос. ун-т., ЗАО «Университетская книга». - 2015.- С. 37-40.

12. Анцев В.Ю., Горынин А.Д., Бундин А.А. Состояние стандартизации в области оценки рисков при проектировании грузоподъемных машин // Избранные научные труды пятнадцатой Международной научно -практической конференции «Управление качеством», 10-11 марта 2016 года / ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)». - М.: ПР0БЕЛ-2000, МАИ, 2016. - С. 6467.

13. Анцев В.Ю., Толоконников А.С., Горынин А.Д. Процесс обоснования безопасности при проектировании мостовых кранов // Актуальные проблемы развития дорожного комплекса: сб. докл. Междунар. нуч.-практ. конф., посвященной 20-летию кафедры подъемно-транспортных и дорожных машин БГТУ им. В.Г. Шухова, 22-23 сент. 2016 г. / Белгор. гос. технол. ун-т. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2016. - С. 3-7.

14. Баурова Н.И. Диагностирование усталостных повреждений металоконструкций дорожно-строительных машин при помощи углеродного волокна // Подъемно-транспортное дело. 2008. № 2. - С. 2-5.

15. Баурова Н.И. Использование тензодатчиков для оценки точности нового метода диагностирования (с использованием углеродных волокон) // Контроль. Диагностика. 2009. № 8. - С. 50-53.

16. Бать А.А. Определение крановых нагрузок для расчета на выносливость подкрановых конструкций. Международный совет по научным исследованиям и обмену опытом в области строительстваю Комиссия № 23. Осло, 1965.

17. Безопасность России. Правовые, социально - экономические и научно-технические аспекты. Словарь терминов и определений. - М.: МГФ «Знание»,1999. - 368 с.

18. Богуславский П.Е. Металлические конструкции грузоподъемных машин и сооружений. - М.: Машиностроение, 1961. - 515 с.

19. Брауде В.И., Семенов Л.Н. Надежность подъемно-транспортных машин: Учебное пособие для студентов вузов по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование». Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986. 183с.

20. Брауде В.И. Вероятностные методы расчета грузоподъемных машин. - Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1978. - 232с.

21. Брауде В.И. Системные методы расчета грузоподъемных машин / В.И. Брауде, М.С. Тер-Мхитаров.- Л: Машиностроение, 1985. - 181 с.

22. Блинкин В.Л. Концепция приемлемого риска и анализ экзогенных составляющих риска в (отдельных районах РФ. Препринт № ШКЛЕ-95-02. М: 1995.- 202 с.

23. Будиков Л.Я. Многопараметрический анализ динамики грузоподъемных кранов мостового типа. Луганск, Изд-во ВУГУ, 1997, 210 с

24. Вентцель Е.С, Овчаров Л.А. Теория вероятностей и её инженерные приложения; Учеб.пособие для-вузов. -2-е изд. стер. М.: Высш. шк., 2000.480 с.

25. Ворожцов А.Г. Действительным нагруженность траснпортных металлургических кранов и вопросы расчета их пролетных балок по

предельным состониям: Автореф. Дис. Канд. техн. Наук. Л., 1984 - 20 с.

26. Веретенников Е.Г. Обоснование безопасной эксплуатации портальных кранов на основе теории риска: Диссертация кандидата технических наук. М.: МГАВТ, 2011. - 181 с.

27. Вершинский, А.В. Технологичность и несущая способность конструкций. - М.: Машиностроение, 1984. - 167 с.

28. Вишняков Я.Д., Радаев Н.Н. Общая теория рисков: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - 2-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 368 с.

29. Витчук П.В., Шубин А.А., Крылов К.Ю. Классификация дефектов и отказов башенных и автомобильных кранов // Подъемно-транспортное дело. 2015. № 4-5. - С. 38-40.

30. ГОСТ 12.1.010-76. Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования. - Введ. 1978-01.01. - М.: Изд-во стандартов, 1978. - 7 с.

31. ГОСТ Р 12.3.047-98. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. - Введ.2000-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1998. - 89 с.

32. ГОСТ 33855-2016. Обоснование безопасности оборудования. Рекомендации по подготовке. - Введ. 01.09.2017. - М.: Стандартинформ, 2017. - 12 с.

33. ГОСТ Р 51901.3-2007. Менеджмент риска. Руководство по менеджменту надежности. - Введ. 2008-09-01. - М.: Стандартинформ, 2008. -50 с.

34. ГОСТ Р 51901.5-2005. «Менеджмент риска. Руководство по применению методов анализа надежности». - Введ. 2006-02-01. - М.: Стандартинформ, 2008. - 49 с.

35.ГОСТ Р 51901.6-2005. Менеджмент риска. Программа повышения надежности. - Введ. 2006-02-01. - М.: Стандартинформ, 2005. - 36 с.

36. ГОСТ Р 51901.11-2005. Менеджмент риска. Исследование опасности и работоспособности. Прикладное руководство. - Введ. 2006-0101. - М.: Стандартинформ, 2006. - 46 с.

37. ГОСТ Р 51901.12-2007. Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий отказов. - Введ. 2008-09-01. - М.: Стандартинформ, 2008. - 40 с.

38. ГОСТ Р 27.302-2009 Надежность в технике. Анализ дерева неисправностей. - Введ. 2009-1-15. - М.: Стандартинформ, 2012. - 22 с.

39. ГОСТ Р 51901.16-2005. Менеджмент риска. Повышение надежности. Статистические критерии и методы оценки. - Введ. 2006-01-01. - М.: Стандартинформ, 2005. - 40 с.

40. ГОСТ 32579.1-2013. Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинаций нагрузок. Часть 1. Общие положения. - Введ. 2015-06-01. - М.: Стандартинформ, 2015. - 30 с.

41. ГОСТ 34017-2016. Краны грузоподъемные. Классификация режимов работы. - Введ. 2018-01-01. - М.: Стандартинформ, 2017. - 20 с.

42. Гохберг М.М., Семенов В.П. Усталостные разрушения в металлических конструкциях кранов //Тр. ЛПИ. - 1954. - Вып.З. - С. 110-118

43. Горынин А.Д., Анцев В.Ю., Филиппов А.В. Использование имитационного моделирования процесса эксплуатационного нагружения для анализа риска отказа металлоконструкции мостового крана // Инновационное развитие подъемно-транспортной техники: материалы всерос. науч.-практ. конф. (28-30 сент. 2015 г., г. Брянск) / под ред. К.А. Гончарова. - Брянск: БГТУ, 2015. - С. 60-63.

44. Горынин А.Д., Анцев В.Ю., Толоконников А.С. Методика анализа риска отказа металлоконструкции пролетного строения мостового крана на базе имитационного моделирования процесса эксплуатации // Механизация строительства. 2015. № 8 (854). С. 9-10.

45. Горынин А.Д., Анцев В.Ю., Толоконников А.С. Огатистическая модель эксплуатационных воздействий на пролетное строение мостового крана // Механизация строительства. 2016. Т. 77. №8. - С. 13-16.

46. Горынин А.Д. Риск-анализ мостового крана с помощью метода дерева отказов// Труды XVI Московской международной межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы». - М.: МИИТ, 2012. - С 27.

47. Горынин А.Д. Автоматизированная система оценки риска отказа мостового крана // Вестник Тульского государственного университета. Автоматизация: проблемы, идеи, решения: Сб. научн. трудов XVII междунар. научно-техн. конф. «АПИР-17» Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. - С. 125-129.

48. Горынин А.Д. Обоснование безопасной эксплуатации мостовых кранов на стадии проектирования // VII региональная молодежная научно-практическая конференция Тульского государственного университета «Молодежные инновации» / под общей редакцией д-ра техн. наук, проф. Ядыкина Е.А.: в 3 ч. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. Ч. 1.. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. Ч. I. - С 77-79.

49. Толоконников А.С., Горынин А.Д., Балыдбердин Д.С. Структурный анализ надежности мостовых кранов на стадии проектирования // Вестник Тульского государственного университета. Автоматизация: проблемы, идеи, решения: Сб. научн. трудов междунар. научно-техн. конф. «АПИР-18», 14-15 ноября 2013 года; под науч. ред. В.В. Прейса Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. - С. 125-129.

50. Горынин А.Д. Автоматизированная система оценки риска отказа мостового крана // XVIII Московская международная межвузовская конферениция студентов аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» Материалы конференции. Часть 1. Секция 1 «Подъемно-транспортные и перегрузочные машины». - М.: МАДИ. 2014.- С. 34-36.

51. Горынин А.Д. Методика оценки риска отказа металлоконструкции мостового крана на стадии проектирования // Современные тенденции

развития науки и производства: сборник материалов Международной научно

- практической конференции (23-24 октября 2014 года) - в 4 томах, Том 3, Кемерово: ООО «ЗапСибНЦ», 2014 - С. 37 -39.

52. Горынин А.Д. Анализ риска отказа металлоконструкции мостового крана // XIX Московская международная межвузовская конферениция студентов аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» Материалы конференции. Секция 1 «Подъемно-транспортные и перегрузочные машины». - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015.- С. 42-44.

53. Горынин А.Д., Анцев В.Ю., Толоконников А.С. Методика анализа риска отказа мостового крана на базе статистического моделирования нестационарного нагружения // Материалы Международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2015» / Отв. редактор Р.Л. Сахапов. - Казань, Изд-во казанск. гос. архитект.- строит. ун-та, 2015. - С. 6267.

54. Горынин А.Д., Анцев В.Ю. Риск-анализ металлоконструкции мостового крана // Подъемно-транспортные и строительные системы: наука и инновации: межвузовский сборник научных трудов / Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.М. Платова.

- Новочеркасск: Лик, 2015. - С. 81-83.

55. Горынин А.Д., Анцев В.Ю. Применение имитационного моделирования при оценке риска отказа металлоконструкции мостового крана // Научно-технический прогресс: актуальные и перспективные направления будущего: Сборник материалов Международной научно-практической конференции (26-27 марта 2015 г.). - Западно-Сибирский научный центр; Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева. - Кемерово, 2015. - С. 79-81.

56. Горынин А.Д., Анцев В.Ю. Оценка риска отказа мостового крана общего назначения при эксплуатации на стадии проектирования // Проблемы

исследования систем и средств автомобильного транспорта. - Вып. 2. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2017.- С. 316-322.

57. Горбуля Ю.А. Вопросы оптимизации пролетных балок мостовых кранов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Л., 1978, 20 с.

58. Голубева Ольга Викторовна Применение статистического моделирования для оценки показателей надёжности элементов энергетического оборудования: Диссертация кандидата технических наук. Москва: МЭИ, 2007. - 131с.

59. Гражданкин А.И. К вопросу об оценке риска при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов / А.И. Гражданкин, А.А.Федоров // Безопасность жизнедеятельности, 2001, №4. -С. 2-6.

60. Диагностирование грузоподъемных машин В.И. Сероштан, Ю.С. Огарь, А.И. Головин и др.: Под ред. В.И. Сероштана, Ю.С. Огаря. - М.: Машиностроение, 1992. -192с

61. Емельянова Г.А. Оценка надежности и риска грузоподъемных кранов на рельсовом ходу / Г.А. Емельянова, А.С. Липатов. - М. - ООО «Аналитик». - 2014. - 203 с.

62. Емельянова Г.А. Экспериментальное исследование ускорений в рельсовом пути при продольных и поперечных ударах / Г.А.

Емельянова, А.В. Кузнецов, А.Ю. Титов // Вестник МИИТа. - М. -МИИТ. - 2000. - №3. - С. 72 -76.

63. Емельянова, Г.А. О ресурсе, регистраторах параметров и оценке соответствия подъемных сооружений / Г.А. Емельянова, А.С. Липатов, Г.В. Плотников // Безопасность труда в промышленности. - М. - 2013. - № 6. - С. 50- 53.

64. Ермоленко В.А., Витчук П.В. Особенности расчета показателей надежности грузоподъемных машин // Надежность. 2016. Т. 16. № 2 (57). - С. 20-25.

65. Елохин А. Н. Проблема выбора критериев приемлемого риска / А. Н. Елохин, А.А. Елохин // Нормирование риска. - 2004. - Том 1, N 2. -С. 138-145.

66. Зарецкий А.А. Расчетные методы подтверждения безопасности грузоподъемных кранов по международным стандартам / А.А. Зарецкий // Учебно-справочное пособие. - Екатеринбург. - 2009. - 283 с.

67. Зорин В.А., Баурова Н.И. Анализ работоспособности элементов металлоконструкций машин с применением аппарата теории катастроф // Вестник Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета). 2009. № 1 (16). - С. 7-10

68. Зорин В.А., Ким К.Ю. Применение двухэтапного подхода к оценке рисков легковых автомобилей с учетом условий эксплуатации (на примере эксплуатации в РФ) // Грузовик. 2016. № 9. - С. 27-30.

69. Зорин В.А. Управление рисками при проектировании, производстве и эксплуатации СДМ // «ИНТЕРСТР0ЙМЕХ-2016 (International building technics-2016): материалы Международной научно-технической конференции. - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет. 2016. - С. 4-9.

70. Зорин В.А., Штефан Ю.В., Тимченко М.И. Оценка рисков отказов при создании деталей машин из композиционных материалов // Механизация строительства. 2018. Т. 79. № 3. - С. 13-18.

71. Исследование и разработка методов повышения качества портовых портальных кранов. Том III. Статистическое исследование отказов портальных кранов: отчет о НИР (заключ.): Санкт -Петербургский гос. унив.: рук. Брауде В.И. - 133 с. № ГР 76007817. Инв. № Б755482.

72. Кане М.М. Системы, методы и инструменты менеджмента качества: учебное пособие / М.М. Кане, Б.В. Иванов. - СПб.: Питер, 2008. - 560 с.

73. Казак С.А. Статистическая динамика и надежность подъемно-транспортных машин: Учебное пособие. - Свердловск: изд. УПИ, 1987. - 86с.

74. Казак С.А. Динамика мостовых кранов. - М.: Машиностроение, 1968. - 332 с.

75. Кобзев, Р.А. Применение методов анализа риска для оценки безопасности эксплуатации кранов высоких классов ответственности. -Сборник научных трудов по материалам I региональной научн.-техн. конференции «Системы автоматического проектирования и автоматизация производства». - Саратов: СГТУ, 2009. - С. 179-182

76. Кобзев Р.А. Использование вероятностного анализа безопасности при оптимальном проектировании металлоконструкций кранов высоких классов ответственности // Р.А.Кобзев, Н.М.Чернова // Вестник СГТУ. -Саратов: СГТУ, №3(58), Вып. 2, 2011. - С.255 -259.

77. Когаев, В.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность / В.П. Когаев, Н.А. Махутов, А.П. Гусенков. - М.: Машиностроение, 1985. - 223 с.

78. Концевой Е.М., Розеншейн Б.М. Ремонт крановых металлоконструкций. - М.: Машиностроение, 1979. - 206с.

79. Козлитин A.M. Развитие теории и методов оценки рисков для обеспечения промышленной безопасности объектов нефтегазового комплекса: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. - Уфа: СГТУ. 2006. - 44 с.

80. Короткий А.А. Методологические основы оценки, прогнозирования и управления промышленной безопасностью подъемных сооружений. Диссерт. докт. техн. наук. В 2-х частях. Часть 1. Новочеркасск: НГТУ, 1997. -234с.

81. Короткий А.А., Панфилов А.В., Кинжибалов А.А., Кинжибалов А.В. Совершенствование современных систем безопасности башенных кранов на основе цифровых технологий в условиях риск-ориентированного надзора // Наука и бизнес: пути развития. 2018. № 7 (85). - С. 46-54.

82. Короткий А.А., Логвинов А.С., Чичерин С.С. Экспертная оценка безопасности грузоподъемных кранов // в книге: Проблемы мелиорации и экономики Юга России Тезисы конференции. 1993. - С. 176-177.

83. Короткий А.А., Егельская Е.В., Шерстюк А.П. Экспертная оценка безопасности грузоподъемных кранов // Вестник Донского государственного технического университета. 2017. Т. 17. № 4 (91). - С. 136-143.

84. Котельников В., Грозовский Г., Грот В., Мельник И. Использование оценки риска при выборе технологических решений // ТехНадзор. 2015. № 4 (101). - С. 26-27.

85. Котельников В.С. Оценка безопасности при эксплуатации кранов мостового типа: дис. канд. техн. наук. - Новочеркасск: НГТУ, 1998. -153 с.

86. Лагерев А.В., Кончиц С.В., Блейшмидт Л.И. Оценка риска при эксплуатации самоходных грузоподъемных кранов стрелового типа в условиях недостаточной информации // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2017. № 2. - С. 77-94.

87. Лепихин А.М. Риск-анализ сложных систем // Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций: труды Всероссийской конф, Красноярск, 1997. - С.86-91.

88. Липатов А.С. Методы повышения безопасности грузоподъемных кранов при ненормируемых условиях эксплуатации: автореф. на соискание ученой степени д.т.н.: 05.05.04 / А.С. Липатов. - Южно - Российский гос. техн. Университет. - Новочеркасск. - 2006. - 34 с.

89. Липатов А.С. О максимально допустимых значениях вероятностей аварий при разработке обоснования безопасности грузоподъемных кранов общего назначения / А.С. Липатов, Г.А. Емельянова // Ремонт восстановление модернизация. - М. - 2014. - № 11. - С. 20 - 24.

90. Лобов Н.А. Динамика грузоподъемных кранов - М.: Машиностроение, 1987. - 160 с.

91. Мартынюк В.Ф. и др. Анализ риска и его нормативное обеспечение // Безопасность труда в промышленности 1995, №11. - С. 12-18.

92. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. - Новосибирск: Наука, 2005. Ч. 1. - 493 с.; Ч. 2. - 610 с.

93. Методики оценки рисков чрезвычайных ситуаций и нормативы приемлемого риска чрезвычайных ситуаций. Руководство по оценке рисков чрезвычайных ситуаций техногенного характера, в т.ч. при эксплуатации критически важных объектов Российской Федерации: утв. Первым заместителем МЧС России 9.01.2008 г. № 1 -4-60-9. - М.: МЧС России, 2008.

94. Методы выявления и оценки рисков в дорожном строительстве и машиностроении: монография / Ю.В. Штефан, В.А. Зорин. - М.: МАДИ, 2017. - 136 с.

95. Обоснование допустимых уровней индивидуального риска в чрезвычайных ситуациях, в том числе при эксплуатации критически важных объектов Российской Федерации: отчет о НИР (заключ.): - М.: ЦСИ ГЗ МЧС России, 2007.

96. Орлов А.И. Теория принятия решений / А.И.Орлов.- М.: Издательство «Март», 2004. - 656 с.

97. Основные причины аварий грузоподъемных кранов и несчастных случаев при производстве работ кранами. - 2018 (http://www.a-manga.ru/page/osnovnye-prichiny-avarii-gruzopodemnyh-kranov-i-neschastnyh-51ис11аеу-рп-рго17УО(15^е-гаЬо^кгапатО.

98. Павловский Ю.Н. Имитационные модели и системы / Ю.Н. Павловский - М.: Изд-во «Фазис», 2000. - 131 с.

99. Павленко А.Н. Количественная оценка риска эксплуатации мостовых кранов по их фактической нагруженности: дис. канд. техн. наук. -Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 1999. - 157 с.

100. Панасенко Н.Н. Вероятностный анализ безопасности транспортировки контейнеров с отработавшим ядерным топливом на АЭС с ВВЭР 1000 / Н.Н. Панасенко, И.А. Шестакова // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки, 1998, №1. - С. 1725.

101. Панасенко Н.Н. Интенсивности отказов грузоподъемных кранов мостового типа / Н.Н. Панасенко, Н.А. Швалов, И.А.Шестакова // Прогрессивная техника и технологии: Тез. докл. Х науч. конф. Волгодонского ин -та НГТУ, Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск, Набла, 1997, Вып. 2. - С. 30.

102. Панасенко Н.Н. Безопасность подъемных сооружений / Н.Н. Панасенко, B.C. Котельников. - М.; Астрахань: Издательство НТЦ КВАН, 2004, - 593 с.

103. Пасько Н.И., Анцев А.В. Статистические методы в управлении качеством: учебное пособие. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. - 173с.

104. Пономарев С.В., Мищенко С.В., Белобрагин В.Я. и др. Инструменты и методы менеджмента качества: учеб. пособие. - М.: РИА «Стандарты и качество», 2005. - 248 с.

105. Правила расчета подъемных устройств (составлены секцией Европейской федерацией ФЕМ по подъемно-транспортному оборудованию). Пер. с франц. - М.: ЦНИИстройдормаш, 1972. - 206с.

106. ПБ 12-609-03 Правила безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы: утв. постановлением Госгортехнадзора России № 40 от 27.05.2003.

107. Расчет надежности ядерных энергетических установок: Марковская модель / А.И.Клемин, В.С.Емельянов, В.Б.Морозов. - М.: Энергоиз-дат, 1982. - 208 с.

108. РД 03-418-01 «Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов».

109. Руководство по безопасности "Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах" / утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11.04.2016 г. N 144.

110. РТМ 24.090.30-77 Краны грузоподъемные мостовые. Нормы расчета и проектирования. - М.: НИИинформтяжмаш, 1978. - 31с.

111. РТМ 24.090.53-79. Краны грузоподъемные. Выносливость стальных конструкций. Метод расчета./М.: НИИинформтяжмаш, 1981. - 23 с.

112. РТМ 24.090.23-76. Краны грузоподъемные. Нормы надежности мостовых, козловых и портальных кранов./М.: НИИинформтяжмаш, 1976. -6 с.

113. РТМ 24.090.25-76. Краны грузоподъемные. Расчет вероятности безотказной работы элементов./ М.: НИИинформтяжмаш, 1978. - 38 с.

114. Рябин, И.А. Надежность и безопасность структурно -сложных систем. - СПб.: Политехника, 2000. - 248 с.

115. Сегаль Д.Й. Статистическое исследование параметров режима работы мостовых кранов. - Науч. тр./ Всесоюз. н. - и. и проектно -конструкторский ин-т подъемно-транспортного машиностроения. - №3. Исследование кранов и крановых металлоконструкций. - М., 1978. - С. 53 -71.

116. Соколов С.А. Методические основы прогнозирования долговечности металлических конструкций грузоподъемных машин: Автореф. дис. докт. техн. наук. - Санкт-Петербург, 1995. - 32с.

117. Соколов Л И. Ремонт металлоконструкций металлургических кранов. - М.: Металлургия, 1982. - 88с.

118. Соколов С.А. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин: Учебное пособие. - СПб.: Политехника, 2005. - 423 с.: ил.

119. Соколов С.А., Карзов Г.П. Прочность и долговечность металлических конструкций HTM: Учеб. пособие. - Л.: изд. ЛИИ, 1989. -88с.

120. Соболь И.М. Метод Монте - Карло. 4 - е изд. М.:Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. 80с.

121. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 1. Характеристики материалов и

нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций / В.И. Брауде, М.М. Гохберг, И.Е. Звягин и др.; Под общ. ред. М.М. Гохберга. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1988. 536 с.

122. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов / М.П. Александров, М.М. Гохберг, А.А. Ковин и др. Под общ. ред. М.М. Гохберга. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1988. 559 с.

123. Статистическое исследование портовых кранов в эксплуатационных условиях с выдачей рекомендаций по совершенствованию их конструкций и повышению уровня технической эксплуатации: отчет о НИР (заключ.),: Санкт-Петербургский гос. унив.: рук. Лейферт Э.Т. - 104 с. № ГР 78064738. Инв. № Б718405.

124. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования» (ТР ТС 010/2011)

125. Трбоевич В.М. Критерии риска в странах ЕС // Проблемы анализа риска, 2004, №2. - С. 106 -115

126. Фалеев М.И. Надежность технических систем и техногенный риск: учебное пособие в системе образования МЧС России и РСЧС / В.А. Акимов, В.Л. Лапин, В.М. Попов, В.А. Пучков, В.И. Томаков, М.И. Фалеев. - М.: ЗАО ФИД Деловой экспресс, 2002. - 368с.

127. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии "Общие положения обеспечения безопасности атомных станций" (НП 001-15) / утв. Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, 17.12.2015.

128. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения".

129. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности для объектов, использующих

сжиженные углеводородные газы». Серия 12. Выпуск 14. - М: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2014. - 68 с.

130. Флакс М.Я. Статистическое исследование нагрузок металлоконструкций мостовых кранов общего назначения грузоподъемностью до 50 тонн: На примере Первоуральского Новотрубного завода. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Свердловск, 1970, I с.

131. Хенли Э., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. -М.: Машиностроение, 1984. - 528с.

132. Чичерин, С.С. Повышение безопасности мостовых кранов на основе анализа и оценки риска эксплуатации конструктивных элементов металлоконструкции: дис. канд. техн. наук- Южно-Российский гос. техн. Университет. - Новочеркасск. - 2002. - 171 с

133. Шестакова, И.А. Математическая модель вероятностного анализа безопасности подъемных сооружений // Междунар. науч. -техн. конф. посвященная 40-летию КГТУ и 85-летию высшего рыбохоз. образования в России (17-19 ноября 1998г.): Сборник тезисов докл., ч .3. Калининградский гос. техн. ун-т, Калининград, 1999. - С.103-104.

134. Шестакова, И.А. Приемлемый риск как критерий вероятностного анализа безопасности ранспортно-технологической системы АЭС с ВВЭР // Прогрессивная техника и технологии: Тез. докл. X науч. конф. Вол -годонского ин-та НГТУ / Новочерк. гос. техн. ун -т. - Новочеркасск: Набла, 1997, Вып. 3. - С. 45-46.

135. Шестакова И.А. Вероятностный анализ безопасности портальных кранов / И.А. Шестакова, Н.Ю.Жилякова // Междунар. науч. - техн. конф. посвященная 40-летию КГТУ и 85-летию высшего рыбохоз. образования в России (17-19 ноября 1998г.): Сборник тезисов докл. Часть 3. Калининградский гос. техн. ун-т, Калининград, 1999. - С.101-102.

136. Шишков Н.А. Надежность и безопасность грузоподъемных машин. - М.: Недра, 1990. - 252с.

137. Шпете, Г. Надежность несущих строительных конструкций: Пер. с нем. О.О.Андреева. - М.: Стройиздат, 1994. - 288 с.

138. Энциклопедия по безопасности и ги гиене труда: пер. с англ. / под ред. Г.Ф.Сухорученковой, Ч.2. 1986. - 1400 с.

139. Antsev V.Yu., Tolokonnikov A.S., Gorynin A.D., Reutov А.А. A statistical model of operational impacts on the framework of the bridge crane // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 10th International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems 2016, MEACS 2016; Tomsk; Russian Federation; 27 October 2016 to 29 October 2016. Volume 177. Issue 1. 1 March 2017. DOI 10.1088/1757-899X/177/1/012053.

140. Gorynin A.D., Antsev V.Yu., Shaforost A.N. Dynamic loads during failure risk assessment of bridge crane structures // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. XI International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS 2017); Tomsk; Russian Federation; December 04-06, 2017. Volume 327. Issue 4. 1 March 2018. DOI 10.1088/1757-899X/327/4/042040.

141. BMI160 inertial measurement unit. Technical data. - 2018. https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all products/bmi160

142. Physics Toolbox Apps. -2018. - https://www.vieyrasoftware.net/physics-toolbox-sensor-suite

143. Sind Sie Behalter fur den Transport von Brennelementen sicher // Atom + Strom, Jg. 23 (1977), Heft 6. s. 161 -179.

144. DIN 15018, Teil 1, Krane Grundsaetze fuer Stahltragwerke Berechnund. 1984

145. ISO 4301/1-86 Cranes. aassification. Part 1. General.

146. FEM 1.001 Rules for the Design of Hoisting Appliances - 2018 (https://ru.scribd.com/doc/207872183/FEM-1 -001 -Rules-for-the-Design-of-Hoisting-Appliances

147. DIN 15018-1 CRANES - PRINCIPLES FOR STEEL STRUCTURES, STRESS ANALYSIS. - 2018 (https://ru. scribd.com/doc/71332313/DIN-15018-1-EN-Version-11-1984)

148. Microsoft Visual Studio Интегрированная среда разработки. - 2018 (https://visualstudio.microsoft.com/ru/vs/)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ООО «СТРОЙТЕХНИКА»

УТВКРЖДАК)

В.Л. Лазарев

«22» октября 2018 г.

АКТ

научно-технической комиссии о реализации научных положений

кандидатской диссертации Горы ни на Алексея Дмитриевича на тему: «Анализ риска эксплуатации грузоподъемных машин на стадии их проектирования»

Научно-техническая комиссия в составе главного конструктора А.И. Котова, начальника бюро конструкторского отдела А.А. Марченко составили настоящий акт в том, что научные положения диссертационной работы:

1) статистическая модель нагружения грузоподъемных машин, позволяющая определить на стадии проектирования эквивалентные напряжения в местах потенциального разрушения металлоконструкций грузоподъемных машин при -эксплуатации;

2) методика оценки вероятности отказа металлоконарукцин грузоподъемной машины при проектировании на основе данных статистического моделирования ее нагружения:

3) методика анализа риска эксплуатации грузоподъемных машин при их проектировании для разработки «Обоснования безопасности»;

4) алгоритм и реализующее его математическое обеспечение для ЭВМ статистического моделирования нагружения грузоподъемных машин.

использованы при разработке «Обоснования безопасности» для мостовых кранов, производимых ООО «Стройтехника».

Главный Конструктор

Начальник бюро конструкторского отдела

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТЕКСТ ОТДЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА

using System;

using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using MathNet.Numerics.RootFinding;

namespace CraneModel {

public delegate Double MathFunction(Double x); public delegate double LoadFunction(Double x);

public class Crane {

private const string errMessage = " - введено некорректное значение.\nПожалуйста введите корректное число. Десятичный разделитель - точка.";

# region static tables

// вспомогательные типы данных для таблиц // режим нагружения крана

public enum LoadMode { Q1, Q2, Q3, Q4 }; // класс использования крана

public enum UseClass { U0, U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8, U9} // группа классификации режима работы крана

public enum ClassificationGroup { A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7,

A8 }

public enum SteelType { Mild, LowAlloy } // Mild -малоуглеродистые, LowAlloy - низколегированные стали

public class QUA item // ClassificationGroupItem {

public LoadMode loadMode { get; set; } public UseClass useClass { get; set; } public ClassificationGroup group { get; set; }

}

public class QCyclesNum item {

public UseClass useClass { get; set; } public double cyclesNumber { get; set; }

}

public class LoadProbabilityProportion_item {

public Double probability { get; set; } // вероятность

появления такого груза

public Double weightProportion { get; set; } // какую

представляет часть от максимального груза }

public class NbKSigma {

public Double Nb { get; set; }

public Double K { get; set; }

public Double Sigma minus1K { get; set; }

public Crane.SteelType SteelType { get; set; }

}

public class NbKM

public Double Nb { get; set; } public Double K { get; set; } public Double m { get; set; }

}

// **** статические таблицы на основе справочных данных ***** // Группы классификации режимов работы кранов (таблица 1) public static QUA_item[] QUA_table = { // Q1

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q1, UseClass.U2, group = ClassificationGroup.A1},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q1 UseClass.U3, group = ClassificationGroup.A2},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q1 UseClass.U4, group = ClassificationGroup.A3},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q1 UseClass.U5, group = ClassificationGroup.A4},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q1 UseClass.U6, group = ClassificationGroup.A5},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q1 UseClass.U7, group = ClassificationGroup.A6},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q1 UseClass.U8, group = ClassificationGroup.A7},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q1 UseClass.U9, group = ClassificationGroup.A8}, // Q2

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q2 UseClass.U1, group = ClassificationGroup.A1},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q2 UseClass.U2, group = ClassificationGroup.A2},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q2 UseClass.U3, group = ClassificationGroup.A3},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q2 UseClass.U4, group = ClassificationGroup.A4},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q2 UseClass.U5, group = ClassificationGroup.A5},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q2 UseClass.U6, group = ClassificationGroup.A6},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q2 UseClass.U7, group = ClassificationGroup.A7},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q2 UseClass.U8, group = ClassificationGroup.A8}, // Q3

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q3 UseClass.U0, group = ClassificationGroup.A1},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q3 UseClass.U1, group = ClassificationGroup.A2},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q3 UseClass.U2, group = ClassificationGroup.A3},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q3 UseClass.U3, group = ClassificationGroup.A4},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q3 UseClass.U4, group = ClassificationGroup.A5},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q3 UseClass.U5, group = ClassificationGroup.A6},

new QUA_item {loadMode = LoadMode.Q3 UseClass.U6, group = ClassificationGroup.A7},

useClass =

new QUA item {loadMode = LoadMode.Q3, useClass = UseClass.U7, group = ClassificationGroup.A8}, // Q4

new QUA item {loadMode = LoadMode.Q4, useClass = UseClass.U0, group = ClassificationGroup.A2},

new QUA item {loadMode = LoadMode.Q4, useClass = UseClass.U1, group = ClassificationGroup.A3},

new QUA item {loadMode = LoadMode.Q4, useClass = UseClass.U2, group = ClassificationGroup.A4},

new QUA item {loadMode = LoadMode.Q4, useClass = UseClass.U3, group = ClassificationGroup.A5},

new QUA item {loadMode = LoadMode.Q4, useClass = UseClass.U4, group = ClassificationGroup.A6},

new QUA item {loadMode = LoadMode.Q4, useClass = UseClass.U5, group = ClassificationGroup.A7},

new QUA item {loadMode = LoadMode.Q4, useClass = UseClass.U6, group = ClassificationGroup.A8} };

// Зависимость количества циклов за срок службы от класса использования (таблица 1)

public static QCyclesNum item[] QCyclesNum table = {

[useClass = UseClass.U0, cyclesNumber

new QCyclesNum item new QCyclesNum item new QCyclesNum item new QCyclesNum item new QCyclesNum item new QCyclesNum item new QCyclesNum item new QCyclesNum item new QCyclesNum item

= 1.6e4}, = 3.2e4}, = 6.3e4}, = 12.5e4}, = 25e4}, = 50e4}, = 100e4}, = 200e4}, = 400e4},

new QCyclesNum item

= Double.PositiveInfinity} };

/*

useClass = UseClass.U1, cyclesNumber

useClass = UseClass.U2, cyclesNumber

useClass = UseClass.U3, cyclesNumber

useClass = UseClass.U4, cyclesNumber

useClass = UseClass.U5, cyclesNumber

useClass = UseClass.U6, cyclesNumber

useClass = UseClass.U7, cyclesNumber

useClass = UseClass.U8, cyclesNumber

useClass = UseClass.U9, cyclesNumber // т . е . >400e4

ic const Object[ UseClasses = {

new { useClass = UseClass. U0, CyclesNum = 1.6e4},

new { useClass = UseClass. U1, CyclesNum = 3.2e4},

new { useClass = UseClass. U2, CyclesNum = 6.3e4},

new { useClass = UseClass. U3, CyclesNum = 12.5e4},

new { useClass = UseClass. U4, CyclesNum = 25e4},

new { useClass = UseClass. U5, CyclesNum = 50e4},

new { useClass = UseClass. U6, CyclesNum = 100e4},

new { useClass = UseClass. U7, CyclesNum = 200e4},

new { useClass = UseClass. U8, CyclesNum = 400e4},

new { useClass = UseClass. U9, CyclesNum = Double.NaN}

};

*/

// График нагрузок механизмов подъёма кранов для различных режимов нагружения (таблица 2)

public static KeyValuePair<LoadMode, LoadProbabilityProportion item[]>[] LoadProbsProps table = new KeyValuePair<LoadMode, LoadProbabilityProportion item[]>[] {

new KeyValuePair<LoadMode, LoadProbabilityProportion item[]>( LoadMode.Q1,

new LoadProbabilityProportion item[] {

new LoadProbabilityProportion item() { probability = 0.4, weightProportion = 1},

new LoadProbabilityProportion item() { probability = 0.3, weightProportion = 0.095},

new LoadProbabilityProportion item() { probability

= 0.3, weightProportion = 0.05} }

),

new KeyValuePair<LoadMode, LoadProbabilityProportion item[]>( LoadMode.Q2,

new LoadProbabilityProportion item[] {