Направления развития теории безопасности рабочего процесса комплекта грузоподъемных машин трубоукладочной колонны

Abstract

В современной России из-за нестабильных политических отношений с соседними государствами реализуется крупная программа проектирования и строительства транснациональных магистральных трубопроводных систем. Обеспечение грузовой устойчивости комплекта машин трубоукладочной колонны является основной проблемой, с которой сталкиваются во время укладки трубопровода в траншею. Причинами потери краном-трубоукладчиком грузовой устойчивости являются: 1. малоопытные машинисты крана-трубоукладчика, которые, реагируя на частичную потерю грузовой устойчивости, чрезмерно разгружают свою машину, перегружая тем самым ее соседние; 2. неровности микрорельефа, по которому двигаются краны-трубоукладчики. Из всего сказанного можно сделать вывод о необходимости создания устройства управления трубоукладочной колонной, которое бы решило следующие проблемы: 1. предотвращение аварийных ситуаций в рабочем процессе трубоукладочной колонны; 2. облегчение труда машинистов крана-трубоукладчика; 3. уменьшение автоколебаний трубопровода; 4. обеспечение равной загруженности всех кранов-трубоукладчиков, входящих в трубоукладочную колонну. Цель работы: повышение безопасности рабочего процесса трубоукладочной колонны, предотвращение аварийной ситуации. Методы исследования основываются на анализе и синтезе полученных результатов исследования; теоретические исследования базируются на математическом анализе, методах имитационного моделирования; экспериментальные исследования основаны на использовании теории планирования эксперимента и методах статистической обработки данных. Результаты: На примере трубоукладочной колонны изучены особенности рабочего процесса комплекта грузоподъемных машин с целью обеспечения безопасности выполняемых работ. Предложена теоретическая концепция, основанная на компенсации возникающих во время рабочего процесса динамических воздействий на грузоподъемную технику. Разработано устройство управления комплектом машин, обеспечивающее грузовую устойчивость трубоукладочной колонны. Предложена перспективная модель крана-трубоукладчика с устройством стабилизации грузового момента.

A large-scale program of designing and constructing transnational pipeline systems is implemented in modern Russia because of its unstable political relations with neighboring states. The main problem when laying pipeline in a trench is ensuring cargo stability of a set of pipe-laying column cars. There are some reasons of loosing cargo stability by a pipe layer crane: 1. inexperienced drivers. They react to partial loss of cargo stability and unload excessively the car, overloading the next pipe-layer crane; 2. roughness of a microrelief. The conclusion can be drawn on designing a control unit for a pipe-laying column to solve the following problems: 1. prevention of emergencies in pipe-laying column operation; 2. simplification of a pipe-layer crane driver work; 3. reduction of pipeline self-oscillations; 4. equal load of all pipe layer cranes of a pipe-laying column. The main aim of the study is to increase safety of a pipe-laying column operation; to prevent emergency. The methods used in the study are based on the analysis and synthesis of the results received in the research; theoretical researches are based on mathematical analysis, methods of imitating modeling; pilot studies are based on use of the experiment planning theory and the methods of statistical data processing. The results: Based on the example of a pipe-laying column the authors have studied the features of a load-lifting cars set operation to ensure safety of the works; have proposed the theoretical concept based on compensation of dynamic impacts on load-lifting equipment arising at operation; have designed the cars set control unit, providing cargo stability of a pipe-laying column. The paper introduces the perspective model of the pipe layer crane with the cargo moment stabilization device.