книги2 / MNPK-566

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВИЗАЦИИ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ

Список использованной литературы

1.Ю. Д. - Х. Оптимальные условия печати PLA. Материал для 3D - принтера (2016). Корейский институт инженеров - электриков, 65 (5), стр. 825 - 830.

2.Алтан, М., Эриилдиз, М., Гумус, Б., Кахраман, Ю. Влияние технологических параметров на качество изделий из PLA, изготовленных методом моделирования наплавленного осаждения (FDM): Шероховатость поверхности и прочность на растяжение (2018) Испытание материалов, 60 (5), стр. 471 - 477.

3.Рамли, Ф.Р., Фаудзи, М.С.М., Назан, М.А., Алкахари, М.Р., Судин М.Н., Мат С., Халил С.Н. Точность размеров и шероховатость поверхности деталей, изготовленных с использованием открытого исходного кода 3D - принтер (2018) ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 13 (3), стр. 1139 - 1144.

©Сиразетдинова Э.И., Петрова М.А. Носкова Д.В., 2024

Трунтов Д. Н.

заместитель начальника цеха по производству цеха подготовки производства, АО «НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко», г. Химки, Россия

ЦИФРОВИЗАЦИЯ И ЭНЕРГЕТИКА В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация

В настоящее время все большее внимание уделяется цифровым технологиям, которые оказывают влияние на различные сферы нашей жизни, включая работу, путешествия, игры. Цифровизация играет важную роль в повышении безопасности, производительности и доступности энергетических систем по всему миру, но при этом создает новые угрозы для конфиденциальности и безопасности, а также может вести к разрушению рынков и предприятий.

Данная статья является попыткой рассмотреть, как цифровизация может привести к преобразованию энергетических систем. В статье анализируется, как цифровые технологии влияют на энергетические секторы. Рассматривается, как поставщики энергии могут использовать цифровые инструменты для улучшения своей работы. Также исследуется трансформационный потенциал цифровизации, который может помочь создать высоко взаимосвязанную энергетическую систему.

Ключевые слова

энергетический переход, промышленность, цифровизация, цифровая инфраструктура

Влияние цифровизации на энергетику Энергетический сектор стал одним из лидеров во внедрении цифровых

технологий. Еще в 1970 - х годах компании этой отрасли использовали новейшие

151

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

технологии для более эффективного управления сетями. Нефтегазовые компании также давно применяют цифровые технологии для принятия решений в отношении разведки месторождений. В свою очередь, промышленный сектор уже многие годы использует цифровые технологии, особенно в тяжелой промышленности, для повышения качества объемов выработки при минимальном потреблении энергии.

Во всех видах транспорта используются интеллектуальные транспортные системы на базе цифровых технологий для повышения безопасности, надежности и эффективности. Рост цифровизации происходит и в энергетике, где инвестиции в цифровые технологии значительно возросли за последние годы. Например, ежегодно глобальные инвестиции в цифровую инфраструктуру электроснабжения и программное обеспечение увеличивались на более чем 20 % с 2016 года, достигнув 50 миллиардов долларов США в 2018 году. Эти инвестиции почти на 40 % превысили инвестиции в производство электроэнергии на газовом топливе во всем мире (34 миллиарда долларов США) и почти равнялись общим инвестициям в электроэнергетический сектор Индии (55 миллиардов долларов США).

В секторах конечного потребления энергии активно используются цифровые технологии, где на горизонте уже стоят потенциально преобразующие технологии, такие как автономные автомобили, интеллектуальные домашние системы и аддитивное производство (3D - печать). Внедрение этих технологий может снизить энергоемкость предоставления услуг и товаров, но также может увеличить общее потребление энергии из - за эффекта отдачи.

Масштабы потенциальных воздействий и связанные с ними барьеры сильно различаются в зависимости от конкретного применения.

Промышленность Около 38 % мирового конечного потребления энергии и 24 % общих

выбросов CO2 приходится на долю промышленности. Вместе с расширением промышленного производства в ближайшие десятилетия, особенно в странах с развивающейся экономикой, цифровизация будет играть все более важную роль в повышении эффективности использования энергии и материалов.

Усовершенствование управления технологическими процессами, а также подключение интеллектуальных датчиков анализа данных для прогнозирования отказа оборудования, может способствовать дальнейшей экономии энергии.

Цифровизация оказала влияние и на способ производства продуктов. В определенных промышленных приложениях стандартной практикой становятся цифровые технологии, такие как промышленные роботы и 3D - печать. Они могут помочь повысить точность и сократить количество промышленного брака.

152

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВИЗАЦИИ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ

С 1961 года началось использование промышленных роботов в производстве и в последующие годы значительно расширилось. Это стало возможным благодаря постоянному развитию технологий машинного обучения, искусственного интеллекта. Промышленные роботы могут быть запрограммированы на выполнение опасных и повторяющихся задач со стабильной точностью. Их использование позволяет снизить потери сырья, оптимизировать эксплуатационные расходы и повысить производительность. Роботы также способны снизить производственные затраты и время цикла в обрабатывающей промышленности, улучшить качество и надежность продукции, обеспечить более эффективное использование производственных площадей, сократить отходы и улучшить безопасность на рабочем месте.

Энергетика В энергетике можно снизить затраты на энергосистему с помощью

цифровых данных и аналитики несколькими способами:

сокращением затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание;

увеличением эффективности электростанций и сетей;

сокращением незапланированных отключений и простоев.

Благодаря внедрению цифровых технологий на всех электростанциях и сетевой инфраструктуре, возможна экономия до 80 миллиардов долларов США в год в период с 2016 по 2040 годы. Это составляет около 5 % от годовых затрат на производство электроэнергии. Использование цифровых данных и аналитики может снизить затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, обеспечивая прогнозируемое обслуживание. Это, в свою очередь, может снизить затраты для владельцев станций и сетей, а также снизить цену на электроэнергию для конечных пользователей. Важной мерой для достижения этой экономии является продление срока службы активов.

Улучшение мониторинга и профилактического обслуживания с помощью цифровых данных и аналитики может снизить частоту незапланированных отключений и сократить продолжительность простоев. Это может повысить устойчивость и надежность поставок и снизить затраты. Сбои в работе сети могут оказаться дорогими как для экономики, так и для коммунальных служб.

Благодаря цифровизации, компании могут сократить затраты на эксплуатацию и обслуживание на 5 % до 2040 года, что приведет к сэкономленным расходам в размере около 20 миллиардов долларов США в год для потребителей.

Цифровые данные и аналитика могут улучшить планирование, повысить эффективность сжигания топлива на электростанциях, снизить потери в энергосистеме и улучшить проектную документацию. Снижение потерь при доставке электроэнергии потребителям возможно благодаря удаленному мониторингу, который помогает эксплуатировать оборудование оптимально, а операторам сетей лучше управлять потоками и узкими местами в электрических сетях.

153

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

Заключение Для того чтобы добиться позитивных изменений с помощью цифровизации,

политики должны проявить усилия в понимании, направлении и использовании последствий цифровизации и минимизации рисков, связанных с ней. Хотя не существует простой дорожной карты для того, чтобы представить, как будет выглядеть все более цифровизированный энергетический мир в будущем, МЭА предлагает десять беспроигрышных политических действий, которые правительства могут предпринять для подготовки:

1.среди своих сотрудников наращивайте опыт работы в области цифровых технологий;

2.обеспечивайте доступ к своевременным, надежным и проверяемым данным;

3.для адаптации к новым технологиям и разработкам привнесите гибкость в политику;

4.экспериментируйте посредством пилотных проектов и "обучения на практике";

5.принимайте участие в более широких межведомственных дискуссиях по цифровизации;

6.сосредоточьтесь на более широких системных преимуществах;

7.проводите мониторинг энергетического воздействия цифровизации на общий спрос на энергию;

8.внедрите цифровую устойчивость с помощью дизайна в исследования, разработку и производство продукции;

9.обеспечивайте равные условия, позволяющие различным компаниям конкурировать и лучше обслуживать потребителей;

10.учитесь у других, включая как положительные тематические исследования, так и более поучительные истории.

Списокиспользованнойлитературы:

1.Афанасьева Е.А. Основные проблемы энергетики и возможные способы их решения // Молодой ученый. – 2017. – № 40 (174).

2.Бухт, Р. Определение, концепция и измерение цифровой экономики / Р. Бухт, Р. Хигс. // Вестник международных организаций: образование, наука, новая экономика. – 2018. – Т. 13, № 2.

3.Веселовский М.Я., Погодина Т.В. Цифровые технологии и их влияние на инновационное развитие регионального промышленного комплекса // Вопросы региональной экономики. – 2019. – №1 (38).

4.Использование промышленных роботов: обзор рынка робототехники в России и мире. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https: // delprof.ru / press

-center / open - analytics / ispolzovanie - promyshlennykh - robotov - obzor - rynka - robototekhniki - v - rossii - i - mire /

154

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВИЗАЦИИ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ

5. Цифровая трансформация промышленных предприятий в условиях инновационной экономики: коллективная монография / Под редакцией Веселовского М.Я., Хорошавиной Н.С. Москва, 2021

© Трунтов Д. Н. 2024

Тюрин Е.А.

кандидат технических наук, доцент, ВКА им. А.Ф. Можайского г. Санкт - Петербург

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДЕМОНТАЖНЫХ РАБОТ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БЕЗБАЛОЧНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ

Аннотация

В статье приведены материалы разработки способа демонтажа монолитных железобетонных безбалочных перекрытий. Рассмотрены основные технологические процессы производства работ и представлен алгоритм последовательности выполнения. Проведён сравнительный анализ с существующими способами демонтажа в настоящее время.

Ключевые слова

Способ, демонтаж, монолитные железобетонные конструкции, снос.

Tyurin E.A.

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, A.F. Mozhaisky Higher School of Economics, St. Petersburg

THE METHOD OF PRODUCTION OF DISMANTLING WORKS OF MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE GIRDERLESS FLOORS

Annotation

The article presents materials for the development of a method for dismantling monolithic reinforced concrete girderless floors. The main technological processes of work production are considered and the algorithm of the sequence of execution is presented. A comparative analysis has been carried out with the existing methods of dismantling at the present time.

Keywords

Method, dismantling, monolithic reinforced concrete structures, demolition.

В настоящее время существует способ безвзрывного разрушения в статическом режиме монолитных объектов, включающий комплект гидроклиньев – DARDA - немецкой фирмы Porsfeld Gmbh und Со, гидроклинья типа С–15W - японской фирмы Hirado Ltd, а также установки: HRS–100, HRS–97, HRS–60, HRS–40, HRS–33,

из публикаций в Горном журнале в июне 1996 г. Ю.А. Лебедевым, А.К. Горьковым, А.Б. Макаровым, В.Т. Колодиным в статье: «Безвзрывной раскол скального массива», стр. 35 - 40 – [1]. Способ блочного разрушения монолитных объектов

155

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

включает бурение шпура или скважины, размещение в нем гидроклинового распорного устройства, имеющего клин и раздвижные матрицы, и пакера, включение насоса, заполнение жидкостью распорного устройства под давлением через канальную трубу, образование трещины, выключение насоса и извлечение распорного устройства. Недостатком данного способа является возможность его ограниченного использования в городских условиях для демонтажа объекта.

Общеизвестными способами разрушения объектов капитального строительства (зданий и сооружений) является их демонтаж с помощью обрушения посредством использования соответствующей строительной техники с целью механического воздействия на строительные конструкции – [2], а также посредством проведения взрывных работ – [3]. Поскольку нарушение устойчивости объекта при разрушении соответствующих связей в ходе демонтажа может повлечь за собой самопроизвольный обвал строительных конструкций, данной способ требует значительного увеличения ограждаемой площади участка, на котором ведутся строительные работы. Кроме этого, демонтаж общеизвестными способами сопровождается образованием значительного количества строительного мусора различных форм и размеров, требующего утилизации.

Также применяется «Способ демонтажа монолитной железобетонной конструкции с утилизацией материалов от разборки» (патент на изобретение Российской Федерации № RU 2 779 800 C1 (МПК E04G 23 / 08 (2006.01). Данный способ имеет существенный недостаток, который обусловлен следующим. В случае демонтажа конструкций без производства взрывных работ необходимо использовать крупногабаритную строительную технику (например, башенный кран). Средняя масса монолитной железобетонной плиты составляет 7 тонн. Стандартные технические характеристики автокранов на базе КАМАЗ показывают грузоподъемность при вылете стрелы крана до 28 метров и в размере, не превышающем 300 кг.

В результате расчетов монолитной железобетонной плиты размером 3000х3000х100 мм установлено, что масса данной плиты равна 2 250 кг. Однако, в случае разделения данной конструкции на укрупненные блоки размером 1000х1000 мм, вес одного блока составит 250 кг. Таким образом, данный вес входит в пределы допустимой грузоподъемности автокрана и позволяет применить его для производства демонтажных работ. Вместе с тем, автокран достаточно мобилен и удобен в использовании по сравнению с башенным краном, что позволяет применять его для производства демонтажных работ на объектах, удаленных друг от друга. Кроме этого, известный - способ не раскрывает возможности дальнейшего вторичного использования сырья, образовавшегося при демонтаже конструкций. Предлагаемый способ позволяет решить данную техническую задачу.

Применение способа демонтажа монолитного железобетонного безбалочного перекрытия осуществляется следующим образом. Заблаговременно выполняется расчет массы монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) с целью определения предельно допустимого веса и размеров одного блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) в соответствии с грузоподъемностью крана, имеющегося в распоряжении производителя работ на строительной площадке (см. рисунок 1).

156

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВИЗАЦИИ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ

Затем осуществляется временное усиление монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) путем устройства под центром тяжести каждого блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) металлических стоек (3). Металлические стойки (3) имеют в своем основании гидравлические домкраты (8), предназначенные для поддомкрачивания перекрытия непосредственно перед бурением шпуров, устройством сквозных отверстий (5) для строповки, креплении строп и алмазной резки на блоки. Металлические стойки (3) перед производством работ по поддомкрачиванию перекрытия (1) соединяются между собой металлическими поясами жесткости (7) по середине и в основании каждой стойки (3).

2

1		3000 мм
		шаг колонн
		500 мм
	IV	I

пролет

500 мм

6

4

5

Рисунок 1. Технологическая последовательность производства демонтажных работ монолитного железобетонного безбалочного перекрытия:

1 – монолитное железобетонное безбалочное перекрытие; 2 – монолитная железобетонная колонна; 4 – разметка мест алмазной резки монолитной железобетонной безбалочной плиты; 5 – отверстия для строповки демонтированного блока; 6 – последовательность

производства демонтажных работ (I, II, III, IV). Источник: разработано автором

157

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

Следующим этапом является разметка (4) железобетонного безбалочного перекрытия (1) на блоки таким образом, чтобы рез перекрытия при демонтаже от края перекрытия (1) был на расстоянии не более 50 см для устойчивого положения блока перекрытия (1) без дополнительной опоры.

3

7

Рисунок 2. Схема временного усиления монолитного железобетонного безбалочного перекрытия путем устройства под центром тяжести каждого блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия металлических стоек: 3 – металлическая стойка; 7 – металлические пояса жесткости;

8 – гидравлический домкрат. Источник: разработано автором

После выполнения указанных подготовительных операций выполняется бурение шпуров, устраиваются сквозные отверстия (5) для строповки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1). Затем осуществляется строповка монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) с выборкой слабины цепей стропа, алмазная резка монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) на блоки с помощью канатной машины, перемещение блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) краном к месту отбойки, отбойка блоков и измельчение образовавшегося бетонного лома в щековой дробилке.

Заключительным этапом является разделение отсевов дробления на фракции. Примером оборудования, которое может применяться для отсева дробления,

являются вибросита СВ1 - 0,6 (К - 554), СВ1 - 0,9 (К - 593), СВ1 - 1,2 (К - 642).

Продукты отсева подлежат дальнейшему использованию в бетонных композитах с целью рециклинга строительных отходов.

Таким образом, предлагаемым способом по сравнению с базовым и другими техническими решениями аналогичного назначения повышается технологическая эффективность производства демонтажных работ за счет сокращения времени выполнения подготовительных работ с целью расчета разлета обломков конструкций при механическом разрушении объекта и определения мест

158

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВИЗАЦИИ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ

механического воздействия, отсутствия необходимости проведения взрывных работ, привлечения крупногабаритной строительной техники, сокращения размеров демонтируемых элементов конструкции, а также за счет обеспечения возможности вторичного использования бетонного лома в качестве сырья для изготовления бетонных композитов.

Список использованной литературы:

1.Лебедев Ю.А., Горьков А.К., Макаров А.Б., Колодин В.Т. Безвзрывной раскол скального массива. Горный журнал, 1996. – С. 35 - 40.

2.Черноиван В.Н., Леонович С.Н., Черноиван Н.В. Эффективные технологии производства работ по ликвидации не эксплуатируемых производственных объектов // Наука и техника. – Т. 15, № 2. – 2016. – С. 95 - 106.

3.Ефрюшин С.В., Юрченко А.И. Исследование поведения динамически - изменяющейся расчетной схемы 4 - этажного монолитного железобетонного каркаса при демонтажных работах взрывным способом // Строительная механика и конструкции. – 2020. – № 2 (25). – С. 69 - 77.

4.Патент на изобретение Российской Федерации № RU 2 779 800 C1 (МПК E04G 23 / 08 (2006.01) «Способ демонтажа монолитной железобетонной конструкции с утилизацией материалов от разборки»

5.Бирюков А.Н., Пресняков А.А. Перспективы производства демонтажных работ как способа интенсификации строительных материалов. В сборнике: Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2021 году. Сборник научных трудов РААСН. Российская академия архитектуры и строительных наук. Москва, 2022. С. 39 - 48.

6.Пресняков, А. А. Обоснование и оценка технико - экономических показателей технологий производства работ по демонтажу железобетонных конструкций / А. А. Пресняков, И. М. Таутиев // Цифровая трансформация социальных и экономических систем: Материалы международной научно - практической конференции, Москва, 27 января 2023 года / Отв. редактор И.А. Королькова. – Москва: Московский университет им. С.Ю. Витте, 2023. – С. 561 -

568.– EDN LHVKEC.

7.Бирюков А.Н., Таутиев И.М. Оптимизация процесса взаимодействия средств механизации при проведении демонтажных работ / В сборнике: Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования "РААСН" по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2021 году. Сборник научных трудов "РААСН". Российская академия архитектуры и строительных наук. Москва, 2022. С.49 - 57.

8.Бирюков, А. Н. Влияние условий выполнения демонтажных работ на работоспособность строительных машин / А. Н. Бирюков, И. М. Таутиев, А. А. Пресняков // Цифровая трансформация социальных и экономических систем: Материалы международной научно - практической конференции, Москва, 27

159

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

января 2023 года / Отв. редактор И.А. Королькова. – Москва: Московский университет им. С.Ю. Витте, 2023. – С. 530 - 538. – EDN DYPAFE.

9.Бирюков А.Н., Таутиев И.М. Основные методы выбора средств механизации при проведении демонтажных работ / В сборнике: Технология строительного производства. Материалы Всероссийской молодёжной научно - практической конференции, посвященной 190 - летию Санкт - Петербургского государственного архитектурно - строительного университета (ЛИСИ– СПбГАСУ). Санкт - Петербург, 2022. С. 14 - 20.

10.Бирюков, А. Н. Взаимосвязь строительных машин в комплекте экскаватор - самосвал при проведении демонтажных работ зданий и сооружений / А. Н. Бирюков, И. М. Таутиев, А. А. Пресняков // Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство и транспорт: Материалы IX - ой Международной научно - практической конференции, посвящённой памяти академика РААСН Чернышова Е.М., Тамбов, 21–22 сентября 2022 года. – Тамбов: Издательство ИП Чеснокова А.В., 2022. – С. 301 - 307. – EDN CSWEDT.

11.Бирюков А.Н., Таутиев И.М., Пресняков А.А. Производство демонтажных работ зданий и сооружений с применением грузоподъёмных машин / В сборнике: Проблемы материально - технического обеспечения Росгвардии в современных условиях и пути их решения. Сборник научных статей XI научно - практической конференции с международным участием. Пермь, 2022. С. 23 - 27.

12.Бирюков А.Н., Бирюков Ю.А., Кравченко И.Н., Токарев Н.В. Подбор состава комплекта средств механизации в зависимости от способа выполнения демонтажных работ. Строительные и дорожные машины. 2018. № 3. С. 49 - 55.

13.Бирюков А.Н., Бирюков Ю.А., Токарев Н.В. Выбор средств механизации для выполнения демонтажных работ. Строительные и дорожные машины. 2017. № 11. С. 48 - 53.

14.Таутиев И.М., Бирюков А.Н. Основные методы выбора средств механизации при проведении демонтажных работ / В сборнике: Технология строительного производства. Материалы Всероссийской молодёжной научно - практической конференции, посвящённой 190 - летию Санкт - Петербургского государственного архитектурно - строительного университета (ЛИСИ – СПбГАСУ). Санкт - Петербург, 2022. С. 14 - 20.

15.Бирюков А.Н., Таутиев И.М. Анализ современного состояния процесса выбора средств механизации при проведении демонтажных работ / В сборнике: Современные проблемы менеджмента в строительстве. Материалы Всероссийской научно - практической конференции. Санкт - Петербург, 2022. С. 246 - 254.

16.Бирюков, А. Н. Исследование технико - экономических показателей технологий производства работ по демонтажу зданий и сооружений / А. Н. Бирюков, А. А. Пресняков, И. М. Таутиев // Совершенствование подготовки специалистов инженерных специальностей в контексте инновационного развития России. Проблемы и решения: материалы Международной заочной научно - практической и научно - методической конференции, Санкт - Петербург, Петергоф,

160