УДК 691

АНАЛИЗ РИСКА ПРИ ОТДЕЛКЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ ЛАКОКРАСОЧНЫМИ СОСТАВАМИ

Логанина Валентина Ивановна
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Управление качеством и технология строительного производства»

Аннотация
Приведены сведения о применении технологии менеджмента риска при анализе качества лакокрасочных покрытий строительных изделий и конструкций. Описана методология оценки значения допустимого риска.

Ключевые слова: покрытие, риск, срок службы, стойкость


RISK ANALYSIS IN FINISH CONSTRUCTION PRODUCTS AND DESIGNS PAINT AND VARNISH STRUCTURES

Loganina Valentina Ivanovna
Penza State University of Architecture and Construction
Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of "Quality Control and construction technologies"

Abstract
Provides information on the application of risk management techniques in the analysis of the quality of coatings building products and designs. The methodology of evaluation of the value of acceptable risk.

Keywords: carpet, durability, lifetime risk


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Логанина В.И. Анализ риска при отделке строительных изделий и конструкций лакокрасочными составами // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33812 (дата обращения: 29.09.2017).

Важнейшей задачей управления качеством лакокрасочных покрытий является оценка вероятности того или иного вида отказа, знание которой позволит прогнозировать стойкость покрытия к различным внешним воздействиям, планировать процессы нанесения покрытий с учётом предварительной оценки в лабораторных условиях, осуществлять эффективные корректирующие мероприятия, направленные на повышение тех показателей качества, которые определяют наиболее вероятный отказ.
Одним из основных направлений, развивающихся в последнее время, является технология менеджмента риска, позволяющая решить целый ряд задач, связанных с выбором наиболее экономически выгодного варианта, минимизацией последствий чрезвычайных ситуаций [1,2]. В соответствии с ГОСТ Р 51901.1 анализ риска является элементом менеджмента риска, который включает действия по анализу, оценке и снижению риска. Внедрение менеджмента риска позволит провести дать оценку риска и создаст основу для разработки требований к назначению допустимых рисков.
Метод структурной схемы надежности (ГОСТ Р 51901.14-2005) является одним из методов, часто используемых при анализе рисков технических и технологических систем. Общие принципы оценки риска технологических систем регламентированы ГОСТ Р 51901-2002 “Управление надежностью. Анализ риска технологических систем”. Метод позволяет строить модели технической и технологической систем и оценивать вероятности возможных благоприятных и неблагоприятных событий.
Количественную оценку риска определяют по формуле
 (1)
где ri - риск, соответствующий i–му опасному событию
 (2)
где qi – вероятность появления неблагоприятного события;
hi - последствие i–го неблагоприятного события;
В общем случае вероятность  и последствия  являются функциями времени, а, следовательно, и риск зависит от времени. 
Алгоритм оценки риска предусматривает сравнение риска объекта R с величиной допустимого риска Ro. Однако анализ научно-технической и нормативной документации свидетельствует, что отсутствуют сведения о величине допустимого риска для лакокрасочных покрытий, эксплуатирующихся в различных климатических регионах. В связи с этим возникает необходимость создания банка данных о допустимых рисках покрытий.
Структурную схему надежности защитно-декоративных покрытий можно представить как комбинацию последовательно соединенных трех элементов, в качестве которых выступает собственно покрытие, контактный слой и подложка (штукатурка)[3]. Таким образом, количественная оценка риска может быть определена как
 (3)
Так как отказ технической системы «покрытие-подложка» наступает уже вследствие потери функциональных свойств лакокрасочных покрытий или контактного слоя, то при расчете риска технической системы не учитывалось разрушение подложки. Отказ покрытия наступает вследствие потери им декоративных и защитных свойств, а отказ контактного слоя – при отслаивании покрытия. Отказ объекта (защитно-декоративное покрытие – подложка) наступает при отказе любого элемента, т.е. покрытия или контактного слоя, либо при одновременном отказе. Вероятность отказа объекта может быть определена по выражению
 (4)
Для определения допустимого значения qi для покрытия и контактного слоя при оценке последствий неблагоприятных событий исходили из стоимости ремонта ранее окрашенных поверхностей в соответствии с Тер 81-04-62-2001 для Пензенской области. В соответствии с данными, приведенными в ТЕР-62 “Малярные работы”, стоимость ремонтных малярных работ вододисперсионной краской составляет с расчисткой старой краски до 10% -1536,41 руб (на 100м2), до 35% -1753,53руб, более 35% – 1913,48руб. 
При расчете величины допустимого риска Ro исходили из следующих соображений. Срок службы защитно-декоративного покрытия с надежностью составляет 5 лет (на примере вододисперсионной акриловой краски). Следовательно, вероятность того, что покрытие разрушится, составляет 1-.
Надежность объекта с гарантированным сроком службы должна быть разная в зависимости от ее состояния. Нам представляется, что если надежность срока службы покрытий составляет =0,9, то возможно разрушение до 10% окрашенной поверхности с вероятностью 0,1; если надежность составляет =0,95, то возможно разрушение до 35% окрашенной поверхности с вероятностью 0,05; если надежность составляет -0,99, то возможно разрушение более 35% окрашенной поверхности с вероятностью 0,01.
Исходя из (4), были рассчитаны допустимые вероятности разрушения покрытия и контактного слоя при различных состояниях окрашенной поверхности (табл.1).

Таблица 1. Допустимая вероятность разрушения
Состояние окрашенной 
поверхности
Допустимая вероятность разрушения
покрытия
Контактного слоя
Разрушение до 10% поверхности
0,068
0,032
Разрушение до 35% поверхности
0,033
0,017
Разрушение > 35% поверхности
0,0067
0,0033

При расчете величины допустимой вероятности разрушения исходили из результатов осмотра состояния окрашенной поверхности фасадов зданий и собственных исследований, которые показали, что разрушение покрытий наступает в начале вследствие потери декоративных свойств, а затем уже защитных (отслаивания)[4]. Нами приняты значения соотношения между вероятностями разрушения собственно покрытия qпок и контактного слоя qкон.сл. как 1:2.
Полученные допустимые значения вероятностей нами были применены при анализе разрушения покрытий в процессе замораживания-оттаивания. Окрашенные вододисперсионной акриловой краской образцы цементно-песчанного раствора подвергали попеременному замораживанию-оттаиванию. В процессе испытаний при осмотре окрашенной поверхности были зафиксированы следующие виды дефектов: растрескивание, отслаивание, сморщивание, меление, потеря блеска покрытий[5]. 
Оценка риска разрушения покрытий и контактного слоя приведена в табл.2-3.

Таблица 2. Оценка риска, связанного с разрушением покрытия
Вид покрытия
Площадь разрушения
Вероятность разрушения
Циклы испытаний
5
10
15
На основе вододисперсионной
акриловой краски
До10%
0
0
0,6/0,48
До35%
-
-
-
>35%
-
-
-
На основе краски 
ПФ-115
До10%
-
-
0,15/0,0952
До35%
0,11/0,09287
0,125/0,1055
0,14/0,11816
>35%
-
0,71/0,71
На основе масляной краски МА-15
До10%
-
-
-
До35%
-
-
-
>35%
-
-
-

Примечание. Над чертой приведены значения вероятности появления разрушения, под чертой – значения риска, связанного с разрушением покрытий

Таблица 3. Оценка риска, связанного с разрушением контактного слоя
Вид покрытия
Площадь разрушения
Вероятность разрушения/риск разрушения
Циклы испытаний
5
10
15
На основе вододиспер-
сионной
акриловой
До10%
0
0,1/0,080189
0,3/0,240567
До35%
0
0
0
>35%
0
0
0
На основе краски ПФ-115
До10%
0
0
0
До35%
0
0
0
>35%
0
0
0
На основе масляной МА-15
До10%
0
0
0
До35%
0
0
0
>35%
0
0
0

Примечание. Над чертой приведены значения вероятности появления разрушения, под чертой – значения риска, связанного с разрушением контактного слоя

Таблица 4. Оценка риска, связанного с разрушением системы «покрытие-подложка»
Вид покрытия
Циклы испытаний
Риск R
На основе вододисперсионной краски
5
0
10
0,080
15
0,72
На основе краски 
ПФ-115
5
0,09287
10
0,1055
15
0,71
На основе масляной краски МА-15
5
0
10
0
15
0

Анализ данных, приведенных в табл.2-4, свидетельствует, что после 15 циклов замораживания-оттаивания наибольший риск, связанный с разрушением поверхности до 10%, характерен для покрытий на основе вододисперсионной краски, значение риска составляет ri=0,48, а с разрушением поверхности более 35% – для покрытий на основе краски ПФ-115. Анализ значений вероятностей разрушения и рисков свидетельствует, что разрушение начинается с поверхности покрытий. Вероятность разрушения контактного слоя для покрытий на основе масляной МА-15 и алкидной ПФ-115 красок составляет 0%, для покрытий на основе вододисперсионной краски с разрушением до 10% поверхности 0,1 (после 10 циклов) и 0,3 (после 15 циклов). 
Риск, связанный с разрушением системы «покрытие на основе краски ПФ-115-подложка» и «покрытие на основе вододисперсионной краски – подложка» практически одинаков и составляет после 15 циклов испытаний R=0,71-0,72 (табл.4). 
Анализ данных, приведенных в табл.2-3, свидетельствует, что после 15 циклов замораживания-оттаивания вероятность разрушения собственно покрытия и контактного слоя превышает допустимое значение, составляющее, как уже отмечалось выше, соответственно 0,068 и 0,032. Вероятность разрушения контактного слоя с разрушением до 10% поверхности 0,1 (после 10 циклов) и 0,3 (после 15 циклов), что значительно больше допустимого значения. 
Уменьшить риск, связанный с разрушением системы «покрытие на основе вододисперсионной краски – подложка», можно за счет повышения прочности сцепления покрытия с подложкой, что снизит риск, связанный с разрушением контактного слоя[6].
Предлагаемый подход позволяет выбрать оптимальный вариант технической системы, минимизировать экономические затраты в процессе эксплуатации, что в целом будет способствовать повышению конкурентоспособности отделки строительных изделий и конструкций.


Библиографический список
  1. ГОСТ Р 51901.1-2002 «Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем»
  2. ГОСТ Р 51897-2002 «Менеджмент риска. Термины и определения».
  3. ГОСТ Р 51901.14-2005 «Менеджмент риска. Метод структурной схемы надежности».
  4. Логанина В.И., Карпова О.В. Закономерности разрушения покрытий цементных бетонов// Жилищное строительство.-1997. – N3
  5. Логанина В.И., Карпова О.В. Кинетика разрушения адгезии покрытий наружных стен// Жилищное строительство.-1997. – N1
  6. Логанина В.И..Черячукин В.В. Взаимосвязь долговечности защитно-декоративных покрытий цементных бетонов наружных стен зданий со структурой цементной подложки // Известия вузов. Строительство. –1995. – № 10


Все статьи автора «Логанина Валентина Ивановна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: