Анотація до роботи:

Іваненко К.М. Науково-технічне забезпечення техногенної безпеки зварних конструкцій екологічно небезпечних виробництв. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спец. 21.06.01 – Екологічна безпека. – Державний екологічний інститут Міністерства охорони навколишнього природного середовища України. – Київ, 2007.

Дисертацію присвячено питанням розробки та науковому обґрунтуванню комплексної системи екоаудиту по забезпеченню ресурсозбереження, техногенної безпеки експлуатації зварних конструкцій екологічно небезпечних виробництв (ЕНВ) з одержанням інтегрованого природоохоронного ефекту. На основі розробленої методології і екоаудиту дослідження з системним підходом, декомпозицією техногенно-екологічної системи (ТЕС) на ієрархічні підсистеми науково обґрунтована комплексна система забезпечення ресурсозбереження й техногенної безпеки експлуатації зварних конструкцій ЕНВ з одержанням позитивного синергічного екологічного ефекту (ПСЕЕ). Показано, що удосконаленням технологічного процесу зварювання з охолодженням (автоматичне дугове зварювання – АДЗ) знижено емерджентність ТЕС з мінімізацією техногенного забруднення НПС: сумарний показник забруднення Z_C знижується (проти РДЗ) в 17,6 раз, вміст супертоксикантів (сполуки Mn, Ni, Cr) в зварювальному аерозолі зменшується, відповідно, в 32...48, 20...33, 2,5...5 разів. Техногенне забруднення повітря знижується в 5,5 разів. Запропоновано дієвий критерій екоаудиту по визначенню емерджентності ТЕС – показник b¹_Н, що характеризує стійкість ЗК до водневої деградації (основної, в 80...90% випадків, причини техногенних аварій руйнування ЗК та екологічних катастроф). Розроблені нові синергічні захисні композиції і модифіковані лакофарбові покриття, на вторинній сировині, що підвищують в 3,6...5,2 рази рівень техногенної безпеки експлуатації ЗК в ЕНВ. Результати роботи впроваджені у виробництво та в учбовий процес.

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової і прикладної задачі галузевого екоаудиту – науково-технічного забезпечення техногенної безпеки зварних конструкцій в агресивних середовищах екологічно небезпечних виробництв (ЕНВ) з одержанням інтегрованого техніко-економічного і соціально-екологічного природоохоронного ефекту за рахунок: удосконалення технологічного процесу зварювання з мінімізацією забруднення довкілля, впровадження технічних засобів захисту НПС.

1. На базі системного підходу, із залученням декомпозиції і з врахуванням емерджентності техногенно-екологічної системи, розроблена методологія дослідження і науково обґрунтована комплексна система екоаудиту забезпечення ресурсозбереження і техногенної безпеки експлуатації зварних конструкцій ЕНВ з одержанням позитивного синергічного екологічного ефекту (ПСЕЕ).

2. Науково обґрунтовано екоаудит вибору раціонального технологічного режиму автоматичного дугового зварювання (АДЗ) з регульованим охолодженням як оптимального технічного засобу захисту навколишнього природного середовища, при експлуатації зварних конструкцій ЕНВ, який значно підвищує її техногенно-екологічну безпеку. Він зменшує емерджентність техногенно-екологічної системи, мінімізуючи техногенне забруднення НПС: сумарний показник забруднення ґрунту Z_C знижується в 17,6 разів, вміст супертоксикантів (сполуки Mn, Ni, Cr) у зварювальному аерозолі зменшується, відповідно в 32...48, 20…33, 2,5…5 раз. Техногенне забруднення повітря знижується в 5,5 разів.

3. Розроблено і запропоновано новий критерій екоаудиту ЗК по визначенню емерджентності техногенно-екологічної системи – коефіцієнт впливу водню (b¹_Н) на службові властивості зварних з'єднань, досить чутливих до водневої деградації і подальшого руйнування, з техногенним забрудненням НПС. По b¹_Н визначені коефіцієнти технологічної ефективності g_т режиму автоматичного дугового зварювання (АДЗ) з охолодженням (2) в порівнянні з АДЗ (1) – без охолодження для запобігання водневої деградації, малоциклової втоми і розтріскування зварних з'єднань сталі 09Г2ФБ – основних причин (у 80...90% випадків) техногенних аварій і екологічних катастроф в різних агресивних середовищах екологічно небезпечних виробництв: g_т=1,5...3,2. Це обумовлює істотний внесок у природоохоронний ефект.

4. Проведено модифікацію фільтраційного матеріалу (лавсан з обробкою розробленої синергічної композиції з хелатуючими агентами – N-вмісні гетероцикли, в т.ч. – некондиційні, за терміном придатності, фармпрепарати – НФП), що підвищує ефективність очищення повітря h від 88 до 99%.

5. Для зниження вмісту в стічній воді одного з найбільш небезпечних екотоксикантів зварювального аерозоля (Ni²⁺) запропоновані хемосорбенти на основі відходу К – ВАТ “Чернігівське “Хімволокно” і НФП, і відходу ПКА-ниток, оброблених хелатореагентами з полідентантними лігандами, що обумовило високий ступінь очищення води від Ni²⁺ за рахунок активізації утворення стійких металохелатних комплексів з К_st=10⁸…10⁹.

6. Розроблені СЗК і модифіковані ЛФП (МЛФП), що підвищують у 3,6…5,2 раз рівень техногенної безпеки ЗК у ЕНВ в умовах прояву найбільш небезпечних пошкоджень: водневої деградації, втоми і розтріскування – основних причин техногенних аварій. При цьому коефіцієнт технологічної ефективності g_т, за запропонованим нами дієвим критерієм – b¹_Н, складає для екологічно небезпечних середовищ g_т=3,6…5,2. СЗК і МЛФП не знижують свою ефективність при кооперативному впливі енергетичного забруднення ЭМП.

7. Визначено позитивний синергічний екологічний ефект (ПСЕЕ) на підставі розрахунку техніко-економічної і соціально-екологічної ефективності технічних засобів захисту НПС: ПСЕЕ=443939,59 грн/рік. Він підтверджується також запобіжним екологічним збитком W_S=84476,30 грн/рік.

8. Результати роботи впроваджені у виробництво на підприємствах Чернігівського регіону й у навчальний процес ЧДТУ і ДЕІ.

Публікації автора:

1. Старчак В.Г., Иваненко К.Н., Алексеенко С.А. Научно-техническое обеспечение техногенной безопасности сварных конструкций экологически опасных производств // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2006. – №4. – С. 19-23. (Автором розроблена методологія та структурно-логічна схема екоаудиту техногенної безпеки зварних конструкцій в ЕНВ).

2. Старчак В.Г., Буяльська Н.П., Іваненко К.М. Ресурсо- та енергозберігаючі екотехнології охорони довкілля в техніці хімволокон // Вісник КНУТД. – 2006. – №2(28). – С. 117-119. (Здобувачем запропоновані хемосорбенти для очистки стічних вод від найбільш небезпечного екотоксиканта зварних аерозолів – сполук Ni з високим ступенем очистки – 97...99%).

3. Наукові основи підвищення екологічної безпеки металоконструкцій модифікацією їх поверхні у протикорозійному захисті / В.Г. Старчак, Н.П. Буяльська, С.Д. Цибуля, С.О. Олексієнко, К.М. Іваненко та ін. // Фіз.-хім. механіка матер. – 2004. Спецвипуск №4. – Т.2. – С. 853-859. (Дисертантом встановлені закономірності щодо кінетики та термодинаміки гетерогенних процесів, що відбуваються на окремих зонах зварних з’єднань і відповідальних за екобезпеку).

4. Підвищення довговічності зварних з’єднань конструкційних матеріалів в екологічно-небезпечних середовищах виробництва хімічних волокон / В.Г. Старчак, К.М. Іваненко, І.А. Костенко // Вісник ЧДТУ. – Чернігів: ЧДТУ, 2006. – №26. – С. 108-116. (Здобувачем проведено теоретичне узагальнення та експериментальні дослідження щодо підвищення довговічності ЗЗ в ЕНВ (ТХВ)).

5. Роль металлургических факторов в ресурсосбережении металлофонда Украины / В.Г. Старчак, С.А. Алексеенко, К.Н. Иваненко, С.Д. Цыбуля // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2006. – №3. – С. 17-21. (Автором проведено експериментальні дослідження щодо стійкості ЗЗ при кооперативній дії агресивного середовища та енергетичного забруднення).

6. Підвищення корозійної стійкості, довговічності та екологічної безпеки конструкційних матеріалів поверхневою модифікацією / В.Г. Старчак, С.О. Олексієнко, К.М. Іваненко, С.Д. Цибуля, Н.П. Буяльська // Фіз.-хім. механіка матер. – 2006. Спецвипуск № 5. – Т. 2. – С. 883-888. (Здобувачем розраховані кінетичні, термодинамічні параметри, диференційовані захисні ефекти від дії ЕНС).

7. Ресурсозбереження у протикорозійному захисті зварних з’єднань трубних сталей / В.Г. Старчак, К.М. Іваненко, С.Д. Цибуля, О.Г. Мартинюк // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2004. – №3. – С. 28-31. (Дисертантом проведено теоретичне узагальнення та експериментальні дослідження захисту ЗК оптимальними СЗК на вторинній сировині та модифікованими лакофарбовими покриттями – МЛФП для підвищення їх техногенної безпеки в ЕНВ).

8. Використання меркаптогетероциклів у композиціях для хімічної очистки енергетичного обладнання / В.Г. Старчак, Н.П. Буяльська, І.А. Костенко, К.М. Іваненко // Вісник ЧДТУ. – Чернігів: ЧДТУ, 2004. – №21. – С. 167-173. (Здобувачем одержано дані щодо вибору синергічних добавок (СД) в СЗК для підвищення експлуатаційної надійності ЗК та техногенної безпеки ЗК ТЕО).

9. Повышение надежности, долговечности, экологической безопасности конструкционных материалов наномасштабным поверхностным металлохелатированием / В.Г. Старчак, С.А. Алексеенко, К.Н. Иваненко, Н.П. Буяльская, С.Д. Цибуля // Техника машиностроения. – 2006. – №2. – С. 64-70. (Автор провів комплексну систему оцінки технічних засобів захисту довкілля – СЗК, що підвищують рівень екологічної безпеки ЗК за рахунок поверхневої модифікації зварних з’єднань).

10. Уменьшение техногенного загрязнения окружающей среды при эксплуатации сварных конструкций / В.Г. Старчак, С.Д. Цыбуля, К.Н. Иваненко С.А. Алексеенко // Техника для химволокон. – Чернигов: Мин. ППУ, НАУ, ОАО “Химтекстильмаш”, 2005. – Ч.2. – С. 259-262. (Здобувачем здійснені наукові та прикладні розробки щодо зменшення техногенного забруднення довкілля при експлуатації зварних конструкцій за рахунок СЗК, МЛФП на вторинній сировині з синергістами НП, НФП).

11. Повышение экологической безопасности и долговечности металлоконструкций в агрессивных средах / В.Г. Старчак, К.Н. Иваненко, С.А. Алексеенко и др. // Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов. – Харьков: НАНУ, ННЦ “ХФТИ”, НМАУ, ДНУ, 2006. – С. 321-327. (Дисертантом проведено теоретичне узагальнення та експериментальні дослідження щодо підвищення екологічної безпеки і довговічності ЗЗ за рахунок добавок в агресивні середовища СЗК на регіональних відходах).

12. Эколого-экономическая эффективность противокоррозионной защиты оборудования производства химических волокон / В.Г. Старчак, К.Н. Иваненко, С.Д. Цыбуля, С.А. Алексеенко // Техника для химволокон. – Чернигов: Инж. акад. Укр., ОАО “Химтекстильмаш”, 2004. – С. 337-340. (Здобувачем здійснено вибір оптимального режиму зварювання для підвищення довговічності ЗЗ, та розраховані коефіцієнти технологічної ефективності).

13. Підвищення надійності та екологічної безпеки експлуатації обладнання нафтогазового комплексу / В.Г. Старчак, Н.П. Буяльська, С.Д. Цибуля, С.О. Олексієнко, К.М. Іваненко // Екологічні проблеми нафтогазового комплексу. – Київ: Тов-во “Знання” України, 2004. – С. 96-99. (Автором запропоновано дані комплексного системного кореляційного аналізу “Структура, термодинамічні характеристики СД (MNDO-PM3) – їх захисні, адсорбційні, синергічні та екологічні характеристики на зварних з’єднаннях сталі 09Г2ФБ”).

14. Старчак В.Г., Иваненко К.Н., Цыбуля С.Д. Ресурсосберегающие экотехнологии повышения надежности рациональных сварных конструкций // Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях. – УИЦ НТТ, 2005. – С. 138-141. (Дисертантом встановлено раціональний режим зварювання для підвищення надійності, витривалості та екологічної безпеки ЗК (за шістьма показниками екоаудиту) в агресивних середовищах ЕНВ).

15. Соціально-екологічна та техніко-економічна ефективність застосування некондиційної фармацевтичної продукції для підвищення довговічності металоконструкцій в агресивних середовищах / В.Г. Старчак, С.Д. Цибуля, С.О. Олексієнко, К.М. Іваненко // Поводження з відходами виробництва і споживання, медико-екологічні і економічні аспекти. – Київ: Тов-во “Знання” України, 2005. – С. 60-65. (Автором проведено дослідження НФП, як перспективних добавок в електроліти, ЛФП з високою техніко-економічною та соціально-екологічною ефективністю їх застосування для підвищення екологічної безпеки експлуатації ЗЗ).

16. Повышение долговечности материалов наномасштабным поверхностным металлохелатированием / Старчак В.Г., Цыбуля С.Д., Горбунова Т.А., Иваненко К.Н., Алексеенко С.А. // Современное материаловедение: достижения и проблемы. – Киев: ИПМ НАНУ, 2005. – С. 540-541. (Дисертантом проведено дослідження з інженерії поверхні ЗЗ сталі).

17. Старчак В.Г., Алексеенко С.А., Иваненко К.Н. Повышение долговечности стали и сварных соединений наномасштабным металлохелатированием в агрессивных средах техники химических волокон // Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях: Материалы Шестой ежегодной конференции с международным участием. – Киев: УИЦ «НАУКА. ТЕХНИКА. ТЕХНОЛОГИЯ», 2006. – С. 186-189. (Здобувачем проведено теоретичне узагальнення та експериментальні дослідження підвищення довговічності, екобезпеки та експлуатаційної надійності ЗК в H₂S-вмісних середовищах з СЗК, МЛФП, і впливу на них магнітного поля).

18. Ресурсосбережение в технике химических волокон / В.Г. Старчак, К.Н. Иваненко, С.А. Алексеенко, Н.П. Буяльская // Наукові праці Одеської національної академії ХТ. – Одеса: 2006. – Вип. 28. – Т.2. – С. 11-15. (Дисертантом запропонована комплексна система екоаудиту по забезпеченню ресурсозбереження та техногенної безпеки експлуатації ЗК в агресивних середовищах ТХВ з виявленням емерджентних факторів з одержанням інтегрованого техніко-економічного та соціально-екологічного природоохоронного ефекту).

19. Буяльська Н.П., Іваненко К.М., Цибуля С.Д. Енерго- та ресурсозберігаючі екотехнології відновлювального ремонту деталей техніки хімволокон // Техника и технология химволокон: материалы (доклады и статьи) 5 МНПК. – Чернигов: ОАО “Химтекстильмаш”, 2006. – С. 268-270. (Автором проведено дослідження малоциклової витривалості, адсорбції, Оже-спектрів, рентгеноспектрального аналізу поверхні ЗЗ сталі 09Г2ФБ для підвищення їх екобезпеки).

20. Научно-техническое обеспечение техногенной безопасности технических сооружений / В.Г. Старчак, С.Д. Цыбуля, К.Н. Иваненко, С.А. Алексеенко // Материалы 4-й Международной выставки и конгресса по управлению отходами. – М.: СИБИКО Интерн., 2005. – С. 204-205. (Здобувачем проведено теоретичне узагальнення та експериментальні дослідження з комплексної оцінки техніко-економічної та соціально-екологічної ефективності використання відходів виробництва та споживання в складі СЗК для підвищення екобезпеки ЗК).

21. Пат. України №80288 Інгібуюча корозію композиція для хімочистки енергетичного обладнання / В.Г. Старчак, Н.П. Буяльська, С.Д. Цибуля, К.М. Іваненко, С.О. Олексієнко, Т.А. Горбунова. Опубл. 10.09.07. (Здобувачем розроблено науково-технічне забезпечення техногенної безпеки зварних конструкцій екологічно небезпечних виробництв).