4 июля 2016 года официально опубликован Федеральный закон от 03.07.2016 № 255-ФЗ. Документ внес изменения в ФЗ № 117 от 21.07.1997 и внедрил так называемый риск-ориентированный подход в вопрос обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. ГТС, по аналогии с ОПО, разделены на 4 класса опасности.
Федеральный закон № 255 вступает в силу по истечении 90 дней после официального опубликования (03.10.2016), за исключением отдельных положений, о которых мы скажем ниже.
Статья 3. Основные понятия
В новой редакции ФЗ №117 дополнено понятие критериев безопасности гидротехнического сооружения .Теперь это «предельные значения количественных и качественных показателей состояния гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на осуществление федерального государственного надзора в области безопасности гидротехнических сооружений, в составе декларации безопасности гидротехнического сооружения ».
Статья 4. Полномочия Правительства РФ в области безопасности ГТС
В новой редакции изложен абзац 6 статьи 4. Теперь Правительство РФ «устанавливает критерии классификации гидротехнических сооружений ».Статья 7. Российский регистр гидротехнических сооружений
Обновлена редакция статьи 7 ФЗ №117.Так, теперь сведения о гидротехническом сооружении (ранее - просто «Гидротехнические сооружения») вносятся в Российский регистр гидротехнических сооружений и/или обновляются в Регистре после утверждения надзорными органами декларации безопасности гидротехнического сооружения .
Также установлено, что при внесении в Регистр сведений о ГТС ему присваивается один из следующих четырех классов в соответствии с критериями классификации гидротехнических сооружений, установленными Правительством РФ:
- I класс - гидротехническое сооружение чрезвычайно высокой опасности;
- II класс - гидротехническое сооружение высокой опасности;
- III класс - гидротехническое сооружение средней опасности;
- IV класс - гидротехническое сооружение низкой опасности.
Статья 9. Обязанности собственника ГТС и (или) эксплуатирующей организации
В новой редакции ФЗ №117 скорректированы обязанности владельцев ГТС. Так, теперь они обязаны (приводятся только измененные пункты):- организовывать эксплуатацию гидротехнического сооружения в соответствии с разработанными и согласованными с федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на проведение федерального государственного надзора в области безопасности гидротехнических сооружений, правилами эксплуатации гидротехнического сооружения и обеспечивать соответствующую обязательным требованиям квалификацию работников эксплуатирующей организации;
- создавать и поддерживать в состоянии готовности локальные системы оповещения на гидротехнических сооружениях I и II классов ;
- обеспечивать внесение в Регистр сведений о гидротехническом сооружении (новое требование ).
Статья 10. Декларация безопасности ГТС
Скорректированы требования к декларации безопасности ГТС, в частности, к порядку ее разработки в связи с введение классов опасности гидротехнических сооружений.Так, теперь собственник ГТС и/или эксплуатирующая его организация составляют и представляют в надзорные органы декларацию безопасности гидротехнического сооружения при эксплуатации ГТС I, II или III класса опасности, а также при консервации и ликвидации ГТС I, II, III или IV класса.
При проектировании ГТС I-IV класса декларация безопасности разрабатывается в составе проектной документации.
При этом в новой редакции статьи 10 уточняется, что внесение в Регистр сведений о ГТС, находящемся в эксплуатации, является основанием для выдачи разрешения на эксплуатацию такого гидротехнического сооружения.
Указанные выше изменения вступают в силу с 03 октября 2016 года (статья 4 Федерального закона от 03.07.2016 № 255-ФЗ).
А с 1 января 2017 года будет скорректирован порядок госнадзора за безопасностью ГТС (изменения в статью 13 ФЗ №117). В частности, будет установлена новая периодичность плановых проверок ГТС в зависимости от присвоенных им классов опасности.
Так, плановые надзорные мероприятия будут проводиться (опять же - по аналогии с ОПО):
- в отношении гидротехнических сооружений I или II класса - не чаще чем один раз в течение одного года;
- в отношении гидротехнических сооружений III класса - не чаще чем один раз в течение трех лет.
В практике применения новой редакции ФЗ №117 предусмотрен переходный период, который очень напоминает ситуации с введением классификации опасных производственных объектов.
Так, согласно статье 3 Федерального закона от 03.07.2016 № 255-ФЗ сведения о ГТС, не внесенные в Российский регистр гидротехнических сооружений и/или не обновленные в нем до дня вступления в силу указанного Федерального закона, подлежат обязательному внесению и (или) обновлению с присвоением ГТС соответствующего класса до 1 января 2019 года .
В случае, если сведения о ГТС не внесены в регистр и/или не обновлены в нем, плановые проверки в отношении такого гидротехнического сооружения проводятся с периодичностью не чаще чем один раз в течение одного года .
Утвержденные надзорными органами до дня вступления в силу указанного Федерального закона декларации безопасности ГТС сохраняют свое действие и предоставляют владельцу ГТС право осуществлять эксплуатацию гидротехнического сооружения до окончания срока действия таких деклараций.
При отсутствии декларации безопасности ГТС на день вступления в силу указанного Федерального закона такая декларация составляется и представляется на утверждение в надзорные органы в течение 5 лет со дня вступления в силу ФЗ от 03.07.2016 № 255. В данном случае за отправную дату, с которой начинается отсчет пятилетнего срока, следует принимать 03 октября 2016 года .
Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений
«Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений» (далее – Методика) регламентирует процедуры назначения контролируемых и диагностических показателей состояния ГТС при их проектировании, вводе в эксплуатацию и на всех стадиях эксплуатации, определения критериальных значений этих показателей, применения качественных характеристик в качестве показателей состояния ГТС. Методика устанавливает также основные требования к разработке прогнозных математических моделей, применяемых для установления критериев безопасности ГТС.
Для эксплуатируемых ГТС необходимо различать следующие уровни их технического состояния и безопасности:
нормальный;
пониженный;
неудовлетворительный (низкий);
опасный (предаварийный).
Нормальный и пониженный уровни безопасности характеризуют работоспособное состояние ГТС, при котором значения показателей состояния не выходят за предупредительный уровень К1. Отнесение уровня состояния и безопасности ГТС к нормальному или пониженному осуществляется экспертным путём при разработке декларации безопасности ГТС и проведении её государственной экспертизы.
Оперативную оценку эксплуатационного состояния сооружения и его безопасности следует осуществлять путём сравнения измеренных или вычисленных на основе измерений количественных диагностических показателей, а также полученных при визуальных наблюдениях качественных показателей с их критериальными значениями К1 и К2 или с соответствующими качественными характеристиками с учетом прогнозируемых изменений диагностических показателей.
Для ГТС четвертого класса, допускается устанавливать один уровень критериальных значений К2.
Количественные критериальные значения К1 и К2 диагностических показателей следует устанавливать на основе оценок реакции сооружения на основное и особое сочетания нагрузок соответственно. Состав нагрузок в сочетаниях и способ их определения должны быть установлены для конкретного сооружения нормативными документами и проектом и уточнены на стадии эксплуатации с учетом изменений требований нормативных документов. Методы определения критериальных значений К1 и К2 инструментально контролируемых показателей состояния гидротехнических сооружений приведены в приложении И2.
Критериальные значения диагностических показателей, следует определять в детерминистической форме. В период эксплуатации для корректировки состава диагностических показателей и их критериальных значений К1 и К2 следует использовать, кроме результатов поверочных расчетов, данные натурных наблюдений за весь период строительства и эксплуатации, а также результаты анализа опыта эксплуатации данного ГТС и других ГТС, близких по конструкции и условиям эксплуатации. В целях прогноза изменения показателей и возможно более точной их корректировки статистическими и детерминистическими методами для ГТС 1 и 2 классов следует использовать математические модели сооружений в комплексе с их основаниями.
Наиболее опасные зоны ГТС, состав диагностических показателей и их критериальные значения (характеристики) должны быть определены при разработке проекта в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию отдельных видов ГТС и должны уточняться перед вводом ГТС в эксплуатацию и в процессе эксплуатации. Уточнение критериев безопасности ГТС выполняется в соответствии со сценариями возможных аварий, приведенными в действующих декларациях безопасности ГТС, и результатами выполненных натурных наблюдений за работой и состоянием ГТС.
Измеряемый, либо вычисляемый по результатам измерений, контролируемый показатель, выбранный в качестве диагностического показателя, должен отвечать следующим условиям:
диагностический показатель должен быть прогнозируемым при использовании детерминистических или статистических прогнозных моделей;
при отказе средства измерения контролируемого показателя или его отсутствии на эксплуатируемом сооружении необходимое средство измерения должно быть установлено (восстановлено);
абсолютная погрешность измерения контролируемого показателя, отнесенная к диапазону изменения его значений, прогнозируемых на период эксплуатации, не должна превышать нормированное значение относительной погрешности, установленное принятой методикой выполнения измерений.
На стадии проекта состав и критериальные значения диагностических показателей К1 и К2 следует определять на основе анализа результатов расчетов и экспериментальных исследований фильтрационного, гидравлического и температурного режимов, напряженно-деформированного состояния, прочности и устойчивости ГТС при основном и особом сочетаниях нагрузок (Приложение И.4), а также на основе анализа прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик материалов сооружения и основания.
На основе анализа результатов натурных наблюдений и опыта эксплуатации ГТС должны быть осуществлены корректировка и дополнение критериальных значений К1 (а в случае необходимости и К2) диагностических показателей с использованием:
результатов прогноза, который выполнен на основании статистических моделей, сформированных по данным натурных наблюдений;
поверочных расчетов по «откалиброванным» на основе натурных наблюдений детерминистическим математическим моделям, применительно к уточненным расчетным схемам ГТС, уточненным расчетным значениям параметров свойств материалов и пород оснований, а также параметров основного и особого сочетаний нагрузок.
Для каждого сценария возможной аварии определяются качественные диагностические показатели и их характеристики , соответствующие переходу ГТС в неработоспособное (аварийное) состояние.
Измерительная аппаратура в сооружении должна быть размещена таким образом, чтобы для каждого критериального значения показателя имелось средство измерения соответствующей ему физической величины.
К таким зонам следует отнести: трещины и разломы в скальных основаниях, участки слабых пород, контакт «бетон - скала», примыкания к скальным бортам плотин, температурно-осадочные и блочные швы бетонных и железобетонных сооружений, гребни и зоны сопряжения с основанием наиболее высоких участков плотин из грунтовых материалов, зоны возможной контактной фильтрации, сопряжения бетонных и земляных сооружений и др.
При установке измерительных преобразователей в тело плотин и оснований при возведении ГТС следует учитывать возможность преждевременного выхода из строя отдельных измерительных преобразователей. В указанных зонах сооружений и их основаниях рекомендуется устанавливать избыточное количество измерительных преобразователей, определяемое, исходя из показателей их надежности, или дублировать измерения другими способами.
При установке измерительных преобразователей в зонах, доступных для последующей их замены, а также при установке дополнительных измерительных преобразователей в процессе эксплуатации ГТС, использование избыточного количества средств измерений не требуется.
Сопоставление значений измеренных диагностических показателей с критериальными значениями должно выполняться преимущественно с использованием ИДС (приложения И3, И4) или при их отсутствии - компьютеров, программное обеспечение которых позволяет обслуживать базу данных измерений и определять значение каждого показателя по данным измерений, используя заданный алгоритм, и сравнение полученных значений с критериальными и ранее полученными значениями показателя.
Периодичность выполнения измерений, устанавливаемая объектовой инструкцией по проведению наблюдений за состоянием ГТС, должна быть назначена с учетом следующих факторов: класса сооружения и размера вреда, который может быть причинен в результате возможной аварии, а также технического состояния и уровня безопасности ГТС.
изменения инженерно-геологических условий основания; сопряжения различных сооружений;
приложения сосредоточенных статических и динамических нагрузок;
переменного влажностного и температурного режима;
изменения конфигурации сооружения, концентрации и характера распределения напряжений.
В соответствии со ст. 9 Федерального закона собственник или эксплуатирующая организация обязаны обеспечивать разработку и своевременное уточнение критериев безопасности гидротехнического сооружения.
на стадии проекта – проектной организацией;
на всех стадиях эксплуатации, начиная с приемки в эксплуатацию, - собственником ГТС или эксплуатирующей их организацией (своими силами либо с привлечением специализированных научных или проектных организаций).
Перечень и критериальные значения диагностических показателей, разработанные на стадии проекта, должны корректироваться на стадии ввода объекта в эксплуатацию с учетом всей дополнительной информации, полученной в период строительства, а также с учетом возможного расширения объёма контроля за эксплуатируемым ГТС.
изменения требований законодательства о безопасности гидротехнических сооружений, национальных и иных действующих стандартов, других норм и правил технического регулирования безопасности ГТС,
после проведения уточненных поверочных расчетов, включая расчеты сейсмостойкости ГТС, а также при создании прогнозной математической модели ГТС и его основания,
после проведения многофакторных исследований ГТС,
на основании акта очередного или целевого обследования ГТС.
В соответствии со ст. 3 Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений» вновь разработанные или уточненные критерии безопасности должны быть направлены на утверждение в федеральный орган исполнительной власти, уполномоченный осуществлять государственный надзор за гидротехническим сооружениями (далее – орган государственного надзора).
Направляемые на утверждение в орган государственного надзора критерии безопасности ГТС, разработанные на стадии проекта подписываются заказчиком проекта и проектной организацией, а разработанные или уточненные на стадии эксплуатации - подписываются собственником ГТС или уполномоченным им лицом.
Одновременно с критериями безопасности в орган государственного надзора представляется пояснительная записка содержащая необходимые обоснования выбора диагностических показателей и расчеты по определению критериев безопасности.
размер шрифта
ПРИКАЗ Ростехнадзора от 29-12-2006 1163 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К СОДЕРЖАНИЮ ДЕКЛАРАЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ... Актуально в 2018 году
V. ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ КРИТЕРИЕВ БЕЗОПАСНОСТИ ГТС
5.1. В соответствии со статьей 9 Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" собственник или эксплуатирующая организация обязаны обеспечивать разработку и своевременное уточнение критериев безопасности гидротехнического сооружения.
5.2. Критерии безопасности ГТС разрабатываются:
На стадии проекта - проектной организацией;
На всех стадиях эксплуатации, начиная с приемки в эксплуатацию, - собственником ГТС или эксплуатирующей их организацией (своими силами либо с привлечением специализированных научных или проектных организаций).
5.3. Перечень и критериальные значения диагностических показателей, разработанные на стадии проекта, должны корректироваться на стадии ввода объекта в эксплуатацию с учетом всей дополнительной информации, полученной в период строительства, а также с учетом возможного расширения объема контроля за эксплуатируемым ГТС.
5.4. Критерии безопасности ГТС должны быть уточнены также в случаях:
Изменения требований законодательства о безопасности гидротехнических сооружений, национальных и иных действующих стандартов, других норм и правил технического регулирования безопасности ГТС;
После проведения уточненных поверочных расчетов, включая расчеты сейсмостойкости ГТС, а также при создании прогнозной математической модели ГТС и его основания;
После проведения многофакторных исследований ГТС;
На основании акта очередного или целевого обследования ГТС.
5.5. На основании статьи 3 Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" вновь разработанные или уточненные критерии безопасности должны быть направлены на утверждение в федеральный орган исполнительной власти, уполномоченный осуществлять государственный надзор за гидротехническими сооружениями (далее - орган государственного надзора).
Критерии безопасности, утверждаемые органом государственного надзора, должны содержать перечень контролируемых диагностических показателей, таблицы диагностических показателей и их критериальных значений, схемы размещения средств измерений, состав визуальных наблюдений, выполняемых на сооружениях, методику определения значений диагностических показателей, вычисляемых по данным измерений, и характеристик качественных диагностических показателей.
Направляемые на утверждение в орган государственного надзора критерии безопасности ГТС, разработанные на стадии проекта, подписываются заказчиком проекта и проектной организацией, а разработанные или уточненные на стадии эксплуатации - подписываются собственником ГТС или уполномоченным им лицом.
5.6. Одновременно с Критериями безопасности в орган государственного надзора представляется пояснительная записка, содержащая необходимые обоснования выбора диагностических показателей и расчеты по определению критериев безопасности.
Таблица 1
Качественная оценка технического состояния зданий и сооружений объектов энергетики
| Категория технического состояния и уровень безопасности ГТС | Признаки качественной оценки состояния строительных конструкций | Признаки качественной оценки уровня безопасности гидротехнических сооружений | ||
| Бетонные и железобетонные конструкции | Металлические конструкции | Ограждающие каменные конструкции | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| I - исправное, нормальный уровень безопасности | На поверхности бетона незащищенных конструкций видимых дефектов и повреждения нет или имеются небольшие отдельные выбоины, сколы, волосяные трещины (не более 0,1 мм). Антикоррозионная защита конструкций и закладных деталей не имеет нарушений. Поверхность арматуры при вскрытии чистая, коррозии арматуры нет, глубина нейтрализации бетона не превышает половины толщины защитного слоя. Ориентировочная прочность бетона не ниже проектной. Цвет бетона не изменен. Величина прогибов и ширина раскрытия трещин не превышают допустимую по нормам. | Отсутствуют признаки, характеризующие износ конструкций и повреждения защитных покрытий. | Конструкция не имеет видимых деформаций, повреждений и дефектов. Наиболее напряженные элементы кладки не имеют вертикальных трещин и выгибов, свидетельствующих о перенапряжении и потере устойчивости конструкций. Снижение прочности камня и раствора не наблюдается. Кладка не увлажнена. Горизонтальная гидроизоляция не имеет повреждений. Конструкция отвечает предъявляемым эксплуатационным требованиям. | ГТС соответствуют проекту, действующим нормам и правилам, показатели состояния ГТС не превышают предельно допустимых (критериальных) для работоспособного состояния значений (К1), эксплуатация осуществляется без нарушений действующих законодательных актов, норм и правил, первоочередные мероприятия по обеспечению надежности и безопасности ГТС, а также предписания органов надзора выполняются в установленные сроки. |
| II - работоспособное, пониженный уровень безопасности | Антикоррозионная защита железобетонных элементов имеет частичные повреждения. На отдельных участках в местах малой толщины защитного слоя проступают следы коррозии распределительной арматуры или хомутов, а также коррозия рабочей арматуры отдельными точками и пятнами; потери сечения рабочей арматуры не более 5%; глубоких язв и пластинок ржавчины нет. Антикоррозионная защита закладных деталей не обнаружена. Глубина нейтрализации бетона не превышает толщины защитного слоя. Изменен цвет бетона, местами отслоение защитного слоя бетона при простукивании. Шелушение граней и ребер конструкций, подвергшихся замораживанию. Ориентировочная прочность бетона в пределах защитного слоя ниже проектной не более 10%. Удовлетворяются требования действующих норм, относящихся к предельным состояниям I группы; требование норм по предельным состояниям II группы могут быть частично нарушены, но обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. | Местами разрушено антикоррозионное покрытие. На отдельных участках коррозия отдельными пятнами с поражением до 5% сечения, местные погнутости от ударов транспортных средств и другие повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 5%. | Имеются слабые повреждения. Волосяные трещины, пересекающие не более двух рядов кладки (длиной не более 15 см). Размораживание и выветривание кладки, отделение облицовки на глубину до 15% толщины. Несущая способность достаточна. | Невыполнение(неполное выполнение) первоочередных мероприятий по обеспечению надежности и безопасности ГТС, предписаний органов государственного надзора, наличие других нарушений правил эксплуатации ГТС при прочих показателях, соответствующих нормальному уровню безопасности ГТС. |
| III - ограниченно работоспособное, неудовлетворительный уровень безопасности | Трещины в растянутой зоне бетона, превышающие их допустимое раскрытие. Трещины в сжатой зоне и в зоне главных растягивающих напряжений, прогибы элементов, вызванные эксплуатационными воздействиями, превышают допустимые более чем на 30%. Бетон в растянутой зоне на глубине защитного слоя между стержнями арматуры легко крошится. Пластинчатая ржавчина или язвы на стержнях оголенной рабочей арматуры в зоне продольных трещин или на закладных деталях, вызывающие уменьшение площади сечения стержней от 5 до 15%. Снижение ориентировочной прочности бетона в сжатой зоне изгибаемых элементов до 30 и в остальных участках - до 20%. Провисание отдельных стержней распределительной арматуры, выпучивание хомутов, разрыв отдельных из них, за исключением хомутов сжатых элементов ферм вследствие коррозии стали (при отсутствии в этой зоне трещин). Уменьшенная против требований норм и проекта площадь опирания сборных элементов при коэффициенте запаса К = 1,6 (см. примечание). Высокая водо- и воздухопроницаемость стыков стеновых панелей. | Прогибы изгибаемых элементов превышают 1/150 пролета. Пластинчатая ржавчина с уменьшением площади сечения несущих элементов до 15%. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15%. Погнутость узловых фасонок ферм. | Средние повреждения. Размораживание и выветривание кладки, отслоение от облицовки на глубину до 25% толщины. Вертикальные и косые трещины (независимо от величины раскрытия) в нескольких стенах и столбах, пересекающие не более двух рядов кладки. Волосяные трещины при пересечении не более четырех рядов кладки при числе трещин не более четырех на 1 м ширины (толщины) стены, столба или простенка. Образование вертикальных трещин между продольными и поперечными стенами: разрывы или выдергивание отдельных стальных связей и анкеров крепления стен к колоннам и перекрытиям. Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см под опорами ферм, балок, прогонов и перемычек в виде трещин и лещадок, вертикальные трещины по концам опор, пересекающие не более двух рядов. Смещение плит перекрытий на опорах не более 1/5 глубины заделки, но не более 2 см. В отдельных местах наблюдается увлажнение каменной кладки вследствие нарушения горизонтальной гидроизоляции, карнизных свесов, водосточных труб. Снижение несущей способности кладки до 25%. Требуется временное усиление несущих конструкций, установка дополнительных стоек, упоров, стяжек. | Снижение механической или фильтрационной прочности элементов сооружений, превышение предельно допустимых (критериальных) значений показателей состояния ГТС для работоспособного состояния (К1), другие отклонения от проектного состояния, способные привести к развитию аварии. |
| IV - неработоспособное (предельное, аварийное), опасный уровень безопасности | Трещины в конструкциях, испытывающих знакопеременные воздействия, трещины, в том числе пересекающие опорную зону анкеровки растянутой арматуры; разрыв хомутов в зоне наклонной трещины в средних пролетах многопролетных балок и плит, а также слоистая ржавчина или язвы, вызывающие уменьшение площади сечения арматуры более 15%; выпучивание арматуры сжатой зоны конструкций; деформация закладных и соединительных элементов; отходы анкеров от пластин закладных деталей из-за коррозии стали в сварных швах, расстройство стыков сборных элементов с взаимным смещением последних; смещение опор; значительные (более 1/50 пролета) прогибы изгибаемых элементов при наличии трещин в растянутой зоне с раскрытием более 0,5 мм; разрыв хомутов сжатых элементов ферм; разрыв хомутов в зоне наклонной трещины; разрыв отдельных стержней рабочей арматуры в растянутой зоне; раздробление бетона и выкрошивание заполнителя в сжатой зоне. Снижение прочности бетона в сжатой зоне изгибаемых элементов и в остальных участках более 30%. Уменьшенная против требований норм и проекта площадь опирания сборных элементов. Существующие трещины, прогибы и другие повреждения свидетельствуют об опасности разрушения конструкций и возможности их обрушения. | Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций (выпучивание стенок и поясов балок и колонн). Срез отдельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях. Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25% и более. Трещины в сварных швах или в околошовной зоне. Механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 25%. Отклонения ферм от вертикальной плоскости более 15 мм. Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок; разрывы отдельных растянутых элементов; наличие трещин в основном материале элементов; расстройство стыков и взаимных смещений опор. Требуются срочные мероприятия по исключению аварии и обрушения конструкций. | Сильные повреждения. В конструкциях наблюдаются деформации, повреждения и дефекты, свидетельствующие о снижении их несущей способности до 50%, но не влекущие за собой обрушения. Большие обвалы в стенах. Размораживание и выветривание кладки на глубину до 40% толщины. Вертикальные и косые трещины (исключая температурные и осадочные) в несущих стенах и столбах на высоте 4 рядов кладки. Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 и более их толщины. Ширина раскрытия трещин в кладке от неравномерной осадки здания достигает 50 мм и более, отклонение от вертикали на величину более 1/50 высоты конструкции. Смещение (сдвиг) стен, столбов, фундаментов по горизонтальным швам или косой штрабе. В конструкции имеет место снижение прочности камней и раствора на 30 - 50% или применение низкопрочных материалов. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивание стальных связей и анкеров, крепящих стены к колоннам и перекрытиям. В кирпичных сводах и арках образуются хорошо видимые характерные трещины, свидетельствующие об их перенапряжении и аварийном состоянии. Повреждение кладки под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин, раздробление камня или смещения рядов кладки по горизонтальным швам на глубину более 20 мм. Смещение плит перекрытий на опорах более 1/5 глубины заделки в стене. В кладке наблюдаются зоны длительного замачивания, промораживания и выветривания кладки и ее разрушение на глубину 1/5 толщины стены и более. Происходит расслоение кладки по вертикали на отдельные самостоятельно работающие столбы. Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 их толщины и более. Смещение (сдвиг) стен, столбов и фундаментов по горизонтальным швам. Наблюдается полное коррелированное разрушение металлических затяжек и нарушение их анкеровки. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивание стальных связей и анкеров, крепящих стены к колоннам и перекрытиям. Горизонтальная гидроизоляция полностью разрушена. Кладка в этой зоне легко разбирается с помощью лома. Камень крошится, расслаивается. При ударе молотком по камню звук глухой. Наблюдается разрушение кладки от смятия в опорных зонах ферм, балок, перемычек. Происходит разрушение отдельных конструкций. В конструкциях наблюдаются деформации и дефекты, свидетельствующие о потере ими несущей способности свыше 50%. Возникает угроза обрушения. Необходимо запретить эксплуатацию аварийных конструкций, прекратить технологический процесс и немедленно удалить людей из опасных зон. Требуются срочные мероприятия по исключению аварии и обрушения конструкций - установка стоек, упоров и т.п. | Развиваются опасные процессы снижения прочности и устойчивости ГТС и их оснований, показатели состояния ГТС превышают предельно допустимые (критериальные) значения, характеризующие переход от ограниченно работоспособного к неработоспособному состоянию сооружений и оснований (К2). |
Примечания: 1. Для отнесения строительной конструкции к перечисленным в таблице категориям состояния достаточно наличия хотя бы одного признака, характеризующего эту категорию.
2. Отнесение обследуемой конструкции к той или иной категории состояния при наличии признаков, не отмеченных в таблице, в сложных и ответственных случаях, особенно с остановкой производства, должно производиться на основе детальных инструментальных обследований, выполняемых специализированными организациями.
3. Преднапряженные железобетонные конструкции с высокопрочной арматурой, имеющие признаки II категории состояния, относятся к III категории, а имеющие признаки III категории - соответственно к IV.
4. При уменьшенной против требований норм и проекта площади опирания сборных элементов необходимо провести ориентировочный расчет опорного элемента на срез и смятие бетона. В расчете учитываются фактические нагрузки и прочность бетона.
Таблица 2
Методы определения критериальных значений К1 и К2 показателей состояния гидротехнических сооружений
| N п/п | Наименование показателя | Рекомендуемые методы расчетов и исследований для определения критериальных значений К1 и К2 показателей состояния ГТС |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Отметки депрессионной поверхности фильтрационного потока в теле грунтовых сооружений и береговых примыканиях | Аналитические методы (метод исследования напорной и безнапорной фильтрации, метод фрагментов) и графический - для определения критериальных значений пьезометрических напоров, фильтрационных расходов. Численные методы, метод ЭГДА - для определения критериальных значений основных показателей фильтрационного режима (уровни, пьезометрические напоры, фильтрационные расходы). На стадии эксплуатации критериальные значения К1 и К2 уточняются поверочными расчетами, в том числе на основе использования прогнозных статистических моделей |
| 2 | Пьезометрические напоры в теле сооружений, основании и береговых примыканиях | |
| 3 | Градиенты напора в теле сооружений, основании и береговых примыканиях | |
| 4 | Фильтрационные расходы в теле сооружений, основании и береговых примыканиях | |
| 5 | Избыточное поровое давление и интенсивность его рассеивания в водоупорных элементах плотин из грунтовых материалов | Расчеты напряженно-деформированного состояния плотин из грунтовых материалов и их конструктивных элементов с учетом консолидации водоупорных элементов плотин из грунтовых материалов |
| 6 | Вертикальные перемещения (осадки) гидросооружений и их оснований | Детерминистические расчеты прочности и устойчивости бетонных гидросооружений и сооружений из грунтовых материалов (численные методы механики сплошной среды, теории упругости, пластичности, ползучести). На стадии эксплуатации критериальные значения показателей состояния ГТС уточняются поверочными расчетами по "откалиброванным" на основе данных натурных наблюдений детерминистическим математическим моделям, а также на основе прогнозных статистических (регрессионных) моделей |
| 7 | Горизонтальные перемещения гидросооружений и их оснований | |
| 8 | Напряжения в теле сооружений и их основаниях, контактные напряжения | |
| 9 | Углы поворота характерных сечений бетонных и ж/бетонных сооружений | |
| 10 | Раскрытие трещин и межблочных швов | Инженерные методы (вторая группа предельных состояний). Численные методы расчета НДС с учетом образования и раскрытия трещин. На стадии эксплуатации для контроля состояния ГТС используются критериальные значения показателей, определенные на стадии проекта |
| 11 | Глубина распространения трещины по контакту бетонной плотины со скальным основанием | Расчет НДС системы плотина-основание методами теории упругости с учетом раскрытия шва по контакту, определение предельной глубины распространения трещины по контакту бетонной плотины со скальным основанием из условия обеспечения прочности сооружения и основания. На стадии эксплуатации - использование прогнозных математических моделей (аппроксимация, регрессионная модель) |
| 12 | Взаимное смещение секций по швам бетонных и ж/бетонных сооружений | Определение допустимого взаимного смещения секций по швам относительно друг друга из условия сохранения герметичности шпонок. На стадии эксплуатации - использование статистических моделей |
| 13 | Температура и температурный градиент в теле сооружения и в приконтактной зоне основания (для сооружений, возводимых в северной климатической зоне) | Расчеты термонапряженного состояния плотин и их оснований численными методами. На стадии эксплуатации критериальные значения показателя уточняются расчетом с учетом реального температурного режима окружающей среды |
| 14 | Температура фильтрующей воды в теле грунтовых сооружений | Численные методы теории теплопроводности. На стадии эксплуатации - использование статистических моделей |
| 15 | Глубина размыва дна отводящего канала ниже рисбермы | Определение глубины размыва - расчетом по эмпирическим зависимостям (из условия допустимой неразмывающей скорости потока) и удельного расхода или на основе исследований гидравлической модели. Критериальные значения глубины размыва дна отводящего канала ниже рисбермы на стадии эксплуатации принимаются равными значениям, определенным на стадии проекта |
| 16 | Линейный размер и площадь зоны нарушения контакта плит крепления откосов плотин из грунтовых материалов | Расчет прочности плит крепления откосов плотин из грунтовых материалов для различных условий их опирания |
| 17 | Параметры сейсмических колебаний основания и динамической реакции сооружений | Расчет численными методами динамической теории сейсмостойкости |
Таблица 3
Состав основных технических и программных средств систем мониторинга гидротехнических сооружений
| Технические и программные средства мониторинга | Класс сооружения | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 1. Системы мониторинга | + | + | + |
| 1.1. Правила (инструкция) мониторинга ГТС | + | + | + |
| 1.2. Средства инструментальных наблюдений | + | + | + |
| 1.3. Компьютерные средства | + | + | + |
| 2. Средства инструментальных наблюдений | + | + | + |
| 2.1. Дистанционная контрольно-измерительная аппаратура, совместимая с автоматизированными информационно-измерительными диагностическими системами | + | + | * |
| 2.2. Средства геодезического контроля, пьезометры, мерные водосливы, средства химического анализа и другие измерительные устройства, требующие участия человека в процессе измерений | + | + | + |
| 2.3. Мобильные средства измерения, дефектоскопы, средства акустического, электрометрического и радиолокационного зондирования, тепловизоры и другие средства измерения и индикации, используемые при инспекционных обследованиях | + | + | * |
| 3. Выносные модули и автономные терминалы автоматизированных информационно-измерительных систем, обеспечивающие автоматизированный сбор информации о состоянии ГТС | + | * | * |
| 4. Компьютерные программные средства | + | + | * |
| 4.1. Программное обеспечение автоматизированного ввода данных измерений | + | * | * |
| 4.2. Программное обеспечение первичной обработки данных измерений | + | + | * |
| 4.3. Программное обеспечение формализации отчетных материалов и графического оформления результатов измерений и анализа данных наблюдений | + | + | * |
| 5. Информационное обеспечение базы данных (БД) | + | + | * |
| 5.1. Информация о сооружениях гидроузла (текстовая, графическая, табличная) | + | + | * |
| 5.2. Инструкция о составе наблюдений, установленной КИА и системе мониторинга ГТС | + | + | * |
| 5.3. Данные наблюдений и результаты их первичной обработки | + | + | * |
| 5.4. Данные диагностики и прогноза состояния сооружений | + | + | * |
| 5.5. Результаты анализа риска аварии (уровня безопасности) | + | + | * |
| 6. Интерфейс пользователя информации БД | + | + | * |
| 6.1. Ввод, редактирование, корректировка информации БД | + | + | * |
| 6.2. Просмотр результатов измерений | + | + | * |
| 6.3. Представление отображенной информации | + | + | * |
| 6.4. Диагностирование состояния сооружения | + | + | * |
| 6.5. Создание отчетных материалов | + | + | * |
| 7. Программные средства диагностирования | + | + | * |
| 7.1. Регрессионный анализ результатов наблюдений | + | * | * |
| 7.2. Детерминистические модели работы сооружений | + | * | * |
| 7.3. Оценка риска аварии (уровня безопасности) | + | + | * |
Таблица 4
Требования к информационно-диагностической системе контроля состояния и безопасности гидротехнических сооружений гидравлических и тепловых электростанций
| 1. Назначение и цели создания |
| Информационно-диагностическая система (ИДС) предназначена для: |
| - контроля состояния гидротехнических сооружений и производственных зданий и сооружений электростанций; |
| - повышения эффективности их технической эксплуатации и обслуживания; |
| - своевременного обнаружения и предотвращения возникновения и развития аварийных ситуаций, снижения рисков аварий и непредвиденных расходов; |
| - оптимизации эксплуатационных расходов, обеспечивающих необходимый уровень безопасности; |
| - своевременного планирования и подбора вариантов воздействий на базе анализа результатов регулярных инструментальных и визуальных наблюдений, осмотров и обследований зданий и сооружений, освидетельствования оборудования. |
| 2. Основные технические и программные характеристики |
| Параметры ИДС, определяющие структуру ввода, форматы представления данных в системе и взаимодействие с пользователями, должны отвечать следующим требованиям: |
| - ИДС должна быть выполнена в сетевом варианте по технологии "клиент-сервер" и обеспечивать возможность предоставления контролирующим органам через корпоративную сеть информации о сооружениях в заданных объемах и формах; |
| - ИДС должна иметь блочную структуру, обеспечивая накопление (в ручном и автоматическом режиме) информации, обработку информации и анализ (диагностику) состояния объектов контроля, а также возможность достраивания блоков с включением дополнительных объектов контроля и дополнительных функций; |
| - ИДС должна обеспечивать для каждого объекта энергетики текущий оперативный контроль безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений, а также предоставлять экспертам информацию об организации и техническом состоянии системы контроля безопасности сооружений; |
| - состав информации, обрабатываемой ИДС, должен включать данные с результатами визуальных осмотров и обследований, результаты инструментальных и визуальных наблюдений, заключения и рекомендации комиссий по обследованию и освидетельствованию сооружений и оборудования, результатов (выводов) дополнительных изысканий и научных исследований, связанных с оценкой состояния сооружений и оснований; |
| - система должна быть защищена от несанкционированного доступа и повреждений техногенного и природного характера. |
| 3. Основные функции |
| ИДС должна обеспечивать: |
| - настройку на объект контроля технического состояния, включая разметку электронных чертежей для графического отображения результатов обследований, ремонтов и оценок технического состояния объектов; |
| - ведение баз данных инструментальных (при ручном и автоматическом вводе результатов измерений) и визуальных наблюдений, сезонных осмотров и освидетельствований комиссиями экспертов, специализированных обследований, ремонтов; |
| - ведение технических паспортов; |
| - хранение и выдачу паспортных характеристик и справочных данных об основных конструктивных особенностях и условиях работы сооружения, включая принципиальные конструктивные разрезы и планы, геологические, климатические и гидрологические данные створа, сведения о действующей системе контроля безопасности; |
| - ведение базы данных подрядных организаций (фирм), технологий, материалов и специалистов; |
| - ведение базы данных технического состояния контролируемых объектов (наличия и расположения дефектов, отклонений от заданных параметров, записей экспертов и персонала, зарисовок и фотографий); |
| - формирование справок о стационарных средствах измерения и контроля и их состоянии; |
| - осуществление входного контроля и отбраковки результатов наблюдений; |
| - сопоставление фактических значений диагностических показателей с критериями безопасности, для оценки состояния сооружений; |
| - экспресс-анализ состояния сооружений; |
| - оперативную адаптацию к изменениям требований действующих нормативных правовых документов; |
| - настройку автоматизированных рабочих мест с разным уровнем доступа к информации; |
| - обработку и графическое представление результатов визуальных и инструментальных наблюдений; |
| - отбор и поиск информации по задаваемым признакам, в том числе по чертежам и схемам размещения КИА; |
| - подготовку и печать отчетной документации; |
| - возможность контролировать график проведения регулярных наблюдений за состоянием зданий и сооружений, график выполнения мероприятий по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений, текущий и капитальный ремонт зданий и сооружений, механического оборудования, а также предписаний органа государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений. |
| 4. Структура базы данных |
| База данных ИДС должна содержать: |
| - технические характеристики стационарной КИА и сведения о ее состоянии; |
| - данные измерений; |
| - график проведения измерений по локальной инструкции и фактическое его исполнение; |
| - показатели состояния сооружений; |
| - критерии безопасности; |
| - результаты визуальных осмотров с графическим и фотопредставлением дефектов; |
| - результаты сезонных осмотров и комиссионных обследований; |
| - результаты технических освидетельствований; |
| - диагностические сообщения; |
| - сообщения о вышедших из строя приборах; |
| - внешние воздействия - проектные и фактические; |
| - декларации безопасности; |
| - экспертные заключения; |
| - предписания органов государственного надзора, за безопасностью гидротехнических сооружений. В базе данных также должны быть представлены: |
| - комплект векторных чертежей, подготавливаемых в AUTOCAD; |
| - шаблоны для подготовки документации в Word, Excel; |
| - графическая информация (растровые схемы и рисунки, выполненные в любом графическом редакторе, фотографии в цифровом формате). |
Таблица 5
Перечень контролируемых визуальными наблюдениями показателей состояния гидротехнических сооружений
| Визуально контролируемые показатели: |
| - наличие и развитие просадок или пучения грунта на гребне, бермах или откосах грунтовых сооружений; |
| - оползни, в том числе локальные, откосов плотин и береговых склонов, абразия берегов, оврагообразование; |
| - деформация, износ и коррозия бетонных, железобетонных и металлических элементов сооружений; |
| - повреждения волнозащитных креплений откосов плотин; |
| - наличие полостей и каверн в основании и теле сооружений; |
| - наличие и развитие трещин и других повреждений на гранях сооружений, в зонах сопряжения элементов сооружений и оснований с различными механическими и фильтрационными свойствами, а также в подземных выработках; |
| - протечки в потернах сооружений, следы выщелачивания бетона; |
| - засорение, зарастание, перемерзание дренажных устройств; |
| - наледи на выходах фильтрующей воды; |
| - высачивание воды и намокание откосов и склонов, заболачивание, появление ключей и грифонов; |
| - наличие мутности фильтрующей воды; |
| - механические повреждения элементов водосбросного тракта и размывы русла в нижнем бьефе; |
| - повреждение, коррозия и нарушение работоспособности затворов, гидромеханического, кранового и электромеханического оборудования; |
| - работоспособность систем инструментального контроля; |
| - ориентировочные объемы и уровень наносов в верхнем бьефе, отложения наносов (бары) в нижнем бьефе. |
Примечание: Визуальные наблюдения могут выполняться в комплексе с инструментальными. При выполнении наблюдений за качественными характеристиками показателей состояния ГТС следует максимально использовать средства линейно-угловых измерений, масштабное фотографирование, методы неразрушающего контроля и другие возможные для применения технические средства. Обследования подводных элементов сооружений, подводящего и отводящего участков русел (каналов) следует выполнять с использованием гидроакустических средств измерений и подводной видеосъемки.
Дополнительных требований по разработке
декларации безопасности гидротехнических
сооружений на объектах энергетики
Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений
I. Общие положения
1.1. Методика определения критериев безопасности гидротехнических
контролируемых и диагностических показателей состояния ГТС при их
проектировании, вводе в эксплуатацию и на всех стадиях эксплуатации,
определения критериальных значений этих показателей, применения
качественных характеристик в качестве показателей состояния ГТС. Методика
устанавливает также основные положения при разработке прогнозных
математических моделей, применяемых для установления критериев
безопасности ГТС.
1.2. Для эксплуатируемых ГТС необходимо различать следующие уровни
их технического состояния и безопасности:
Нормальный;
Пониженный;
Неудовлетворительный (низкий);
Опасный (аварийный).
Характеристики уровней технического состояния и безопасности ГТС
приведены в таблице 1.
Нормальный и пониженный уровни безопасности характеризуют
работоспособное состояние ГТС, при котором значения диагностических
показателей состояния ГТС не выходят за предупредительный уровень К1.
Отнесение уровня состояния и безопасности ГТС к нормальному или
пониженному осуществляется экспертным путем при разработке декларации
безопасности ГТС и проведении ее государственной экспертизы.
1.3. Оперативную оценку эксплуатационного состояния сооружения и его
безопасности следует осуществлять путем сравнения измеренных или
вычисленных на основе измерений количественных диагностических
показателей, а также полученных при визуальных наблюдениях качественных
показателей с их критериальными значениями К1 и К2 или соответствующими
качественными характеристиками с учетом прогнозируемых изменений
диагностических показателей.
1.4. Для ГТС четвертого класса допускается устанавливать один
уровень критериальных значений К1.
1.5. Количественные критериальные значения К1 и К2 диагностических
показателей следует устанавливать на основе оценок реакции сооружения на
основное и особое сочетания нагрузок соответственно. Состав нагрузок в
сочетаниях и способ их определения должны быть установлены для
конкретного сооружения нормативными документами и проектом и уточнены на
стадии эксплуатации с учетом изменений требований нормативных документов.
Методы определения критериальных значений К1 и К2 инструментально
контролируемых показателей состояния гидротехнических сооружений
приведены в таблице 2.
1.6. Критериальные значения диагностических показателей, следует
определять в детерминистической форме.
1.7. В период эксплуатации для корректировки состава диагностических
показателей и их критериальных значений К1 и К2 следует использовать,
кроме результатов поверочных расчетов, данные натурных наблюдений за весь
период строительства и эксплуатации, а также результаты анализа опыта
эксплуатации данного ГТС и других ГТС, близких по конструкции и условиям
эксплуатации. В целях прогноза изменения показателей и возможно более
точной их корректировки статистическими и детерминистическими методами
процессов, природных и технологических нагрузок и воздействий.
3.3. На стадии эксплуатации перечень качественных диагностических
показателей и их характеристики К1 и К2 подлежат уточнению и при
необходимости дополнению на основании результатов обследования ГТС,
обобщения натурных наблюдений и анализа изменений технического состояния
сооружений.
3.4. Характеристики К1 и К2 качественных диагностических
показателей, контролируемых визуально, следует определять экспертным
методом по каждому из сценариев возможных аварий на сооружении с учетом
его конструктивных и эксплуатационных особенностей путем прогнозирования
вероятных деструктивных процессов (деформаций, коррозии, износа,
старения, протечек, суффозии и т. п.), которые могут привести к аварии
На основе анализа влияния деструктивных процессов на состояние
сооружения определяют качественные диагностические показатели и их
допустимые характеристики К1, соответствующие работоспособному
техническому состоянию ГТС.
Для каждого сценария возможной аварии определяются качественные
диагностические показатели и их характеристики К2, соответствующие
переходу ГТС в неработоспособное (аварийное) состояние.
IV. Дополнительные требования к организации натурных наблюдений
4.1. Учет представленных в данном разделе требований необходим для
обеспечения оперативности и эффективности контроля состояния сооружений с
использованием диагностических показателей и их критериальных значений.
4.2. Измерительная аппаратура в сооружении должна быть размещена
таким образом, чтобы для каждого критериального значения показателя
имелась соответствующая ему измеренная величина показателя.
4.3. Измерительные преобразователи должны быть установлены в первую
очередь в тех зонах или точках, которые наиболее "чувствительны" к
изменениям состояния конструкции или в которых по данным расчетов
показатели имеют максимальные значения.
К таким зонам следует отнести: трещины и разломы в скальных
основаниях, участки слабых пород, контакт "бетон - скала", примыкания к
скальным бортам плотин, температурно-осадочные и блочные швы бетонных и
железобетонных сооружений, наиболее напряженные зоны сооружений и
конструкций, гребни и зоны сопряжения с основанием наиболее высоких
участков плотин из грунтовых материалов, зоны возможной контактной
фильтрации, сопряжения бетонных и земляных сооружений и др.
4.4. Учитывая возможность преждевременного выхода из строя отдельных
измерительных преобразователей, а также с целью повышения достоверности
данных измерений в неоднородных материалах, в указанных зонах сооружений
и их основаниях измерительные преобразователи следует устанавливать
группами по 2 - 3 шт. или дублировать измерения разными способами.
4.5. Измерения контролируемых показателей состояния сооружений
должны выполняться возможно более простыми и надежными средствами. В
случае применения недостаточно долговечных измерительных средств должна
предусматриваться возможность их замены.
4.6. Для того, чтобы упростить сопоставление значений измеренных
диагностических показателей с критериальными значениями должна быть
составлена специальная таблица для всех сооружений гидроузла. В этой
таблице для строительного периода должны быть приведены следующие данные:
наименование всех показателей состояния сооружений, контролируемых
натурными наблюдениями;
способы определения значения каждого показателя по данным измерений;
первоначальные расчетные значения показателей, взятые из проекта;
значения показателей по данным измерений на характерные периоды
работы сооружений.
4.7. Во время нормальной эксплуатации в таблице (базе данных) должны
быть дополнительно помещены уточненные по данным измерений значения
диагностических показателей (абсолютная величина, интенсивность изменения
во времени) и значения показателей по данным измерений в характерные
периоды работы сооружений.
4.8. С целью повышения эффективности контроля состояния сооружения,
периодичность измерений должна быть назначена с учетом следующих
факторов: ответственности сооружения и величины ущерба, возможного
вследствие аварии или разрушения; качества строительства и эксплуатации;
информативности и надежности системы контроля; фактического состояния,
наличия (отсутствия) неблагоприятных процессов, снижающих
эксплуатационную надежность и безопасность ГТС.
4.9. Для повышения оперативности контроля безопасности эксплуатации
ГТС следует использовать автоматизированные информационно-диагностические
системы (ИДС) гидротехнических сооружений (таблицы 3 и 4).
4.10. Программа натурных наблюдений должна определять состав и
порядок визуальных наблюдений, на основании которых устанавливаются
характеристики К1 и К2 качественных диагностических показателей состояния
сооружений. Особое внимание следует уделять контролю зон:
Изменения инженерно-геологических условий основания; сопряжения
различных сооружений;
Приложения сосредоточенных статических и динамических нагрузок;
│ │стержней │ │на опорах не более 1/5│ │
│ │распределительной │ │глубины заделки, но не│ │
│ │арматуры, выпучивание│ │более 2 см. В отдельных│ │
│ │хомутов, разрыв│ │местах наблюдается│ │
│ │отдельных из них, за│ │увлажнение каменной│ │
│ │исключением хомутов│ │кладки вследствие│ │
│ │сжатых элементов ферм│ │нарушения горизонтальной│ │
│ │вследствие коррозии│ │гидроизоляции, карнизных│ │
│ │стали (при отсутствии│ │свесов, водосточных труб.│ │
│ │в этой зоне трещин). │ │Снижение несущей│ │
│ │Уменьшенная против│ │способности кладки до│ │
│ │требований норм и│ │25%. Требуется временное│ │
│ │проекта площадь│ │усиление несущих│ │
│ │опирания сборных│ │конструкций, установка│ │
│ │элементов при│ │дополнительных стоек,│ │
│ │коэффициенте запаса│ │упоров, стяжек. │ │
│ │К = 1,6 (см.│ │ │ │
│ │примечание). Высокая│ │ │ │
│ │водо - и│ │ │ │
│ │воздухопроницаемость │ │ │ │
│ │стыков стеновых│ │ │ │
│ │панелей. │ │ │ │
├────────────┴┬────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────┤
Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому
и атомному надзору от 24 января 2013 г. № 25
В соответствии со статьей 9 Федерального закона от 21 июля 1997 г. № 117-ФЗ "О безопасности гидротехнических сооружений" и пунктом 1 Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. № , приказываю:
(утв. приказом Федеральной службы по экологическому,
технологическому
и атомному надзору от 24 января 2013 г. № 25)
I. Общие положения
3. Рекомендации используются при проверке критериев безопасности и деклараций безопасности гидротехнических сооружений объектов энергетики перед их утверждением, а также при проведении обследований, предшествующих декларированию безопасности: центральным аппаратом и территориальными органами Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору при осуществлении федерального государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений; экспертными организациями при оценке безопасности гидротехнических сооружений (далее - ГТС) и экспертизе деклараций безопасности ГТС.
4. В настоящих Рекомендациях используются понятия, установленные Федеральным законом "О безопасности гидротехнических сооружений ".
II. Рекомендации к проверке критериев безопасности гидротехнических сооружений
5. В соответствии со статьей 9 Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений " собственник или эксплуатирующая организация (далее - эксплуатирующая организация) разрабатывают и своевременно уточняют критерии безопасности ГТС, которые являются составной частью декларации безопасности ГТС.
6. Проверку критериев безопасности ГТС и критериев безопасности оборудования ГТС рекомендуется осуществлять Ростехнадзором при предоставлении ему эксплуатирующей организацией (собственником) декларации безопасности ГТС на стадиях проектирования, строительства , ввода в эксплуатацию, эксплуатации, вывода из эксплуатации, реконструкции, консервации и ликвидации ГТС. Это, как правило, выполняется в следующих случаях:
при согласовании проекта на строительство или реконструкцию, или вывод из эксплуатации объекта перед его утверждением по результатам государственной экспертизы проекта;
перед вводом в эксплуатацию законченного строительством (реконструкцией) объекта - ГТС;
при эксплуатации ГТС в рамках периодического декларирования безопасности ГТС.
7. Состав и количество диагностических показателей критериев безопасности на конкретном объекте зависят от типа объекта, класса объекта, состава гидротехнических сооружений, наличия в составе гидротехнических сооружений оборудования, отнесения (неотнесения) их к числу ГТС, подлежащих декларированию.
8. При проверке критериев безопасности ГТС, включая проверку критериев безопасности оборудования ГТС, рекомендуется рассматривать и оценивать:
полноту перечня контролируемых показателей критериев безопасности для обеспечения надежного прогноза параметров воздействий на ГТС, технического состояния ГТС, технического состояния и работоспособности оборудования ГТС;
сведения эксплуатирующей организации об организации контроля критериев безопасности, составе контрольно-измерительной аппаратуры на сооружениях, на оборудовании ГТС, условия и схемы их расположения;
форму представления информации по показателям критериальных значений;
соответствие действующих критериев безопасности, разработанных (уточненных) при декларировании, проектным значениям;
соответствие критериев безопасности действующим нормативным и правовым актам в области безопасности ГТС, вновь разработанных в процессе эксплуатации по причине особенности эксплуатации отдельно взятого объекта;
тенденции изменения критериев безопасности по отношению к предыдущему этапу декларирования.
наличие методик для измерения параметров контролируемых (диагностических) показателей в технологической документации эксплуатирующей организации и основания для их применения с точки зрения их надежности и достаточности для обеспечения достоверности измерений (кем разработаны, оценены на достоверность, утверждены для применения);
наличие методик для проведения расчетов контролируемых (диагностических) параметров на этапе эксплуатации (методики расчетов, модели сооружений, программные средства, кем разработаны, оценены на достоверность, утверждены для применения).
10. Рекомендуется оценивать систему менеджмента качества эксплуатирующей организации (организация работ по управлению деятельностью по разработке, контролю и пересмотру критериев безопасности, установлению ответственности за эту деятельность; ведение записей, наличие документации, системы обработки получаемых данных о качественных и количественных диагностических показателях).
10.1. Рекомендуется проверять, как часто пересматриваются критерии безопасности. Критериальные значения диагностических показателей, которые устанавливаются на этапе эксплуатации, принимаются на срок действия декларации, но не более 5 лет. После истечения этого срока, а также в случае изменения условий эксплуатации, например, при увеличении допускаемого значения нормального подпорного уровня, они пересматриваются и, при необходимости, уточняются.
III. Перечень контролируемых показателей внешних воздействий и технического состояния сооружений и оборудования
11. К контролируемым параметрам внешних воздействий рекомендуется относить:
уровни воды верхнего и нижнего бьефов (УВБ и УНБ);
температуру воздуха и воды в водохранилище;
скорость сезонной сработки и наполнения водохранилища;
толщину льда в водохранилище;
количество атмосферных осадков;
сейсмические колебания грунта;
другие параметры внешних воздействий, которые определены в проектных основах.
12. К контролируемым параметрам технического состояния ГТС относятся факторы, которые определяют прочность, надежность, устойчивость ГТС. В приложении № к настоящим Рекомендациям приводится рекомендуемый перечень контролируемых показателей состояния ГТС для основных сооружений объектов энергетики.
13. К контролируемым показателям технического состояния оборудования ГТС и ГЭС рекомендуется относить:
трещины; дефекты, связанные с износом, коррозией; ослабление закреплений, течи, разуплотнения, перекосы, крены, повреждения опорных элементов, соударения элементов и другие дефекты, видимые при визуальных осмотрах;
дефекты сплошности основного металла (материалов), сварных швов, кренов, несимметричности изделий, работающих на общем валу, выявленные при инструментальных исследованиях;
вибрации;
перемещения и деформации;
отказы на включение/выключение в стояночном режиме/режиме эксплуатации;
отказы (частота отказов, последствия);
управляемость при нарушениях для целей безопасного останова;
работоспособность в соответствии с установленными режимами и паспортом оборудования;
другие параметры технического состояния, которые определены в проекте.
14. При оценке критериев безопасности ГТС и критериев безопасности оборудования ГТС рекомендуется учитывать, что состав контролируемых показателей состояния гидротехнических сооружений (оборудования) определяется проектом в соответствии с особенностями конструкции и классом сооружений, условиями их работы, эксплуатации и последствиями возможных повреждений тела плотин, других конструктивных элементов ГТС, оборудования, оснований.
15. При оценке критериев безопасности ГТС (бетонных и земляных плотин, дамб золошлакоотвалов и др.) учитывается, что при контроле технического состояния ГТС рекомендуется также анализировать показатели, которые характеризуют взаимодействие элементов в системе "основание - сооружение".
Эксплуатационную надежность и техническое состояние сооружения рекомендуется оценивать по критериальным значениям К1 и К2 наиболее значимых количественных и качественных контролируемых показателей, устанавливаемых для каждого из ГТС (диагностических показателей).
IV. Оценка достаточности состава контрольно-измерительных приборов и аппаратуры по контролю внешних воздействий, технического состояния гидротехнических сооружений и оборудования
17. При проверке критериев безопасности рекомендуется учитывать качество измерений показателей критериев безопасности, зависящее от состава и наличия на действующем объекте функционирующей системы контрольно-измерительных аппаратуры и приборов (далее - КИПиА) по контролю внешних воздействий, технического состояния сооружений и оборудования. Состав КИПиА и схемы их установки (размещения) определяются в проекте (проектной документации, проекте мониторинга) объекта.
18. При проверке рекомендуется проводить оценку соответствия перечня КИПиА для контроля внешних воздействий, технического состояния сооружений и оборудования, мест размещения КИПиА, принятых в проекте, и имеющегося списка КИПиА и схем их размещения на ГТС, полноты и достаточности состава контрольно-измерительных приборов и аппаратуры с учетом наиболее напряженных зон, готовности приборов и аппаратуры к измерениям, записям и передаче результатов измерений для их обработки и анализа, соответствия КИПиА новейшим достижениям науки и техники в этой области измерений, а также оценку достоверности (погрешностей) методов определения количественных значений контролируемых показателей критериев безопасности и численных значений контролируемых показателей критериев безопасности.
19. При проверке критериев безопасности по уровню сейсмической опасности на площадке и обеспеченной проектом сейсмостойкости гидротехнические сооружения I - III классов, расположенные на территориях в зонах повышенной сейсмической опасности, рекомендуется оценивать наличие системы измерений и записей сейсмических колебаний на уровне поверхности грунта и на ГТС.
20. Рекомендуется оценивать достаточность и надежность системы измерений и записей сейсмических колебаний грунта (сооружений, оборудования) на основании оценок соответствия проектной документации, работоспособности этой системы, а также констатировать отсутствие (если она не предусмотрена в проекте) или неработоспособность для обеспечения информацией об уровнях сейсмических колебаний на отметках сооружений в местах установки оборудования.
21. Рекомендуется оценивать систему обработки получаемой (регистрируемой) информации о показателях внешних воздействий и её использования для получения численных значений, прогнозов тенденции изменения параметров внешних воздействий в период от момента формирования проектных основ до момента пересмотра критериев безопасности.
22. Рекомендуется анализировать меры, принимаемые эксплуатирующей организацией на этапе эксплуатации ГТС, по обеспечению получения надежных и полных данных о внешних воздействиях, сейсмических колебаниях грунта, численных значениях контролируемых показателей критериев безопасности технического состояния ГТС и оборудования ГТС.
организации работ по проведению контроля, наблюдений и измерений показателей критериев безопасности;
деятельности по обеспечению достоверности показаний датчиков (системы поверок приборов, периодичности поверок, оценок погрешностей измерений). Рекомендуется проверять соответствие периодичности наблюдений требованиям правил эксплуатации;
деятельности по обеспечению квалификации персонала, выполняющего контроль, измерения, анализ диагностических показателей;
организационно-распорядительной и технической документации по контролю показателей критериев безопасности.
24. Проверяется система учета записей показаний приборов в период эксплуатации ГТС с целью сбора данных для статистической обработки. Рекомендуется оценивать способы и методы формирования результатов по выявлению трендов изменения контролируемых параметров. Рекомендуется учитывать, что в процессе работы по каждому из работающих приборов на основных сооружениях напорного фронта ГТС рекомендуется выполнять аппроксимацию показаний за весь период наблюдений или за последние 8 - 10 лет, если ряд наблюдений был ограничен.
V. Оценка достоверности визуальных наблюдений
25. Проверяется и оценивается качество проведения визуальных наблюдений, в том числе полнота номенклатуры сооружений, оборудования, в том числе контрольно-измерительного оборудования и приборов, за которыми ведутся визуальные наблюдения, практика применения результатов визуальных наблюдений для поддержания их приемлемого технического состояния.
При оценке качества, достоверности и эффективности визуальных наблюдений, которые характеризуют эксплуатационное состояние ГТС и оборудования ГТС, рекомендуется подвергать периодическим визуальным осмотрам все ответственные здания, сооружения и строительные конструкции, а также оборудование ГТС. Например, для ГТС ГЭС: бетонные поверхности напорной грани и низовой грани плотины, в том числе водоводов и водосливной грани, галерей плотины, водоприемных камер и отсасывающих труб гидроагрегатов, береговых креплений, несущих элементов, ферм покрытия зданий ГЭС, затворов водосливной плотины, элементов автодорожного моста на гребне плотины и др.
26. Проверяется качество записей визуальных наблюдений (качественные показатели) технического состояния сооружений, оборудования, в том числе контрольно-измерительного оборудования и приборов.
состояние внутренних и наружных бетонных поверхностей плотины, водопроявление в галереях плотины, наличие конденсата на бетоне, появление или увеличение фильтрационных расходов и т.д.);
состояние бетонных поверхностей в водоприемниках и на отсасывающих трубах гидроагрегатов;
состояние бетона по межярусным швам и в зонах сопряжения бетона с закладными деталями затворных пазов;
увеличение площади участков, на которых происходит выветривание бетона;
состояние бетона в зоне переменных уровней нижнего бьефа;
повреждения плит берегового крепления и шандор донных строительных водосбросов; поверхностей сооружений в зимний период при низких уровнях нижнего бьефа на предмет выявления инея и наледи; состояния оборудования и др.
VI. Оценка качества и достоверности инструментальных наблюдений
27. Проверяется и оценивается качество проведения инструментальных наблюдений (измерений), полнота наблюдений на предмет регистрации внешних воздействий и процессов, протекающих во внешней среде. Оценивается достоверность приборов измерений, практика применения результатов инструментальных наблюдений для принятия решений в случае изменения внешних воздействий, тенденций изменения контролируемых уровней воды в верхнем бьефе, в золошлакоотвале и пр.
28. Проверяются и оцениваются качество и полнота инструментальных наблюдений (измерений) по выбранным контролируемым параметрам технического состояния ГТС и оборудования, в том числе оборудования, установленного в здании ГЭС.
29. Оцениваются качество и надежность применяемых способов и методов определения критериальных значений контролируемых параметров технического состояния ГТС и оборудования ГТС на предмет их приемлемости для конкретного ГТС, соответствия проекту мониторинга.
30. Оценивается степень достоверности получаемых с помощью оборудования, КИПиА результатов измерений, методов обработки измеренных данных для оценки контролируемых показателей критериев безопасности.
В записях фиксируется текущее состояние и тенденции наличия/отсутствия существенного ухудшения состояния гидротехнических сооружений.
32. Рекомендуется оценивать уровень соответствия установленного на ГТС оборудования и приборов для инструментального наблюдения за техническим состоянием ГТС и оборудования достижениям науки и техники в этой области по сведениям о применяемом оборудовании, приборах и аппаратуре для измерений контролируемых показателей, приведенным в приложении № к настоящим Рекомендациям.
33. Оценивается практика применения результатов инструментальных наблюдений за контролируемыми параметрами технического состояния для принятия решений в случае нежелательного (негативного) изменения диагностических (контролируемых) показателей технического состояния ГТС, оборудования.
VII. Анализ критериев безопасности оборудования гидротехнических сооружений
34. При проверке контролируемых показателей критериев безопасности оборудования гидротехнических сооружений рекомендуется руководствоваться паспортами оборудования, в которых определено их назначение, важность для безопасности ГТС и объекта в целом, условия эксплуатации, критерии безопасной эксплуатации, ограничения по параметрам нагрузки, периодичность технических освидетельствований и проверок, а также технологической документацией по эксплуатации, включая данные о результатах испытаний и проверок, записи о выявленных дефектах, об отказах и нарушениях.
35. Критерии безопасности оборудования ГТС рекомендуется анализировать на соответствие проекту и требованиям безопасности с учетом следующего перечня контролируемых показателей критериев безопасности оборудования и условий эксплуатации оборудования:
режимы работы (средняя нагрузка и превышения параметров, вибрации; количество отказов, причины отказов и др.);
результаты профилактических испытаний и определения характеристик, имеющих отличия от норм;
неисправности, выявленные в процессе эксплуатации, и способы их устранения;
результаты визуальных осмотров оборудования (комплектность, внешние дефекты, температура и др.);
результаты устранения дефектов по результатам внешнего осмотра и определение необходимости ремонтов, испытаний, замен.
Приложение № 1
и атомному надзору
Перечень контролируемых показателей состояния гидротехнических сооружений для основных сооружений объектов энергетики
I. Земляная плотина
Контролируемыми качественными показателями состояния плотины являются наличие или отсутствие следующих признаков, определяемых по результатам внешних осмотров сооружения:
деформаций крепления верхового откоса в зоне воздействия волн и льда;
трещин различной ориентации на бетонном покрытии гребня плотины;
локальных воронок просадки и оползней на верховом и низовом откосах;
выходов профильтровавшейся воды на низовом откосе плотины;
выходов обходной фильтрации на береговых примыканиях в нижнем бьефе и образования наледей.
К контролируемым количественным показателям плотины относятся определяемые инструментально показатели, характеризующие:
распределение температур грунтов в теле плотины и ее основании;
положение депрессионной поверхности в теле плотины;
распределение пьезометрических напоров в теле плотины и основании;
расходы воды, фильтрующейся через плотину и ее основание;
напряжения и деформации элементов тела плотины и основания;
осадки гребня плотины и берм низового откоса;
горизонтальные смещения гребня плотины и берм низового откоса;
коэффициенты устойчивости откосов;
запас отметки гребня над форсированным подпорным уровнем (ФПУ) и нормальным подпорным уровнем (далее - НПУ);
ширину гребня грунтовой плотины.
II. Здание гидроэлектростанции
Контролируемыми качественными показателями состояния зданий ГЭС являются наличие или отсутствие:
образования или развития трещин и сколов в бетоне массивной части здания ГЭС, обнажений арматуры, следов коррозий;
сосредоточенных выходов фильтрации, изменения ее интенсивности, возникновения суффозионных выносов заполнителя трещин.
К числу контролируемых качественных и количественных показателей здания ГЭС рекомендуется отнести следующее:
вибрационные характеристики гидросилового оборудования;
температурные характеристики оборудования и их узлов.
Состояние подземной выработки машинного зала ГЭС (далее - машзал ГЭС) оценивается по следующим контролируемым количественным показателям:
температурный режим вмещающего скального массива;
фильтрационные расходы;
конвергенция (смещения внутрь машзала) стен выработки;
напряжения в арматурном поясе свода;
напряжения в анкерах;
раскрытие швов и трещин в бетоне;
деформации скального массива, примыкающего к стенам выработки.
III. Водоприемник и эксплуатационный водосброс
К контролируемым качественным показателям состояния бетонных элементов ГТС и обнажений скальных поверхностей рекомендуется относить:
трещины и отслаивания бетонных поверхностей, а также обнажения арматуры в зонах переменного уровня;
налеты, потеки и напластования продуктов выщелачивания бетона;
обрушения скальных склонов, наличие свежих осыпей, возникновение потенциально неустойчивых блоков в обнажениях скальных пород;
обмерзание затворов и образование наледей в лотках быстротока.
К контролируемым количественным показателям состояния бетонных элементов рекомендуется относить:
осадки и горизонтальные смещения элементов сооружений;
изменения раскрытия деформационных и температурных швов;
температурное состояние скального массива в окрестности сооружений и под ними;
параметры фильтрационных процессов в береговых примыканиях и в теле бетонных сооружений;
расходы воды через водосброс и водоприемник.
К контролируемым показателям для бетонной плотины рекомендуется относить:
записи, фото, подтверждающие результаты визуального осмотра бетонных поверхностей плотины, сооружений и строительных конструкций;
записи, результаты измерений, полученных на основании инструментальных наблюдений следующих видов:
о регистрации фильтрационного противодавления на подошву плотины и контроль положения кривой депрессии на путях обходной фильтрации;
об объёмах расходов воды, профильтровавшей через напорную грань плотины, в том числе по межсекционным швам, и ее основание;
о химическом составе профильтровавшейся воды;
о температуре и влажности воздуха в галереях плотины;
об изменениях температуры и напряженного состояния бетона плотины и конструктивных элементов турбинных водоводов;
о наклонах, плановых и вертикальных перемещениях секций плотины;
о регистрации сейсмических колебаний.
Таблица № 1
Виды наблюдений за состоянием ГТС и периодичность таких наблюдений
|
Виды наблюдений |
Периодичность |
|
Геодезические наблюдения за состоянием плотины, зданий и ГТС |
|
|
Нивелировка подходов к плотине от фундаментальных и скальных реперов |
2 раза в год |
|
Измерение осадок секций плотины по продольным гидронивелирам в галереях |
2 раза в год |
|
Измерение осадок агрегатных блоков по продольному гидронивелиру |
ежемесячно |
|
Наблюдения за наклонами секций плотины по системе поперечных гидронивелиров |
4 раза в год |
|
Плановые и высотные наблюдения по геодезическим знакам на фундаментах зданий |
1 раз в год |
|
Измерение прогиба плотины по струнно-оптическому створу |
2 раза в год |
|
Регистрация плановых перемещений секций плотины по системе прямых и обратных отвесов |
ежемесячно |
|
Наблюдения за раскрытием межсекционных и межстолбчатых швов тела плотины и межагрегатных швов здания ГЭС |
4 раза в год |
|
Наблюдения за раскрытием трещин в ж/б оболочках водоводов и в напорной грани плотины |
ежемесячно |
|
Наблюдения за раскрытием трещин в несущих стенах зданий |
ежемесячно |
|
Наблюдения за наклонами колонн корпуса здания ГЭС по прямым отвесам |
4 раза в год |
|
Наблюдения за прогибами ригелей и балок рам корпуса здания ГЭС |
4 раза в год |
|
Наблюдения за изменением раскрытия трещин в плитах перекрытия здания ГЭС |
4 раза в год |
|
Планово-высотная съемка подкрановых путей |
1 раз в год |
|
здания ГЭС |
|
|
на гребне плотины |
|
|
на мосту нижнего бьефа (НБ) за зданием ГЭС |
|
|
крана специального |
|
|
на базе оборудования |
|
|
Нивелирование марок оборудования открытого распределительного устройства (ОРУ) |
1 раз в 5 лет |
|
Контроль температурного и напряженно-деформированного состояния тела плотины и проточных трактов гидротурбин |
|
|
Регистрация температуры и напряжений в теле плотины |
ежемесячно |
|
Регистрация температуры и напряжений в водоводах, спиральных камерах и в отсасывающих трубах |
ежемесячно |
|
Замеры по дистанционным щелемерам и экстензометрам на контакте скала-бетон и по горизонтальному строительному шву |
ежемесячно |
|
Регистрация температуры в железобетонных оболочках водоводов, температуры атмосферного воздуха у водоводов и температуры воды на выходе из отсасывающих труб |
ежемесячно |
|
Фильтрационные наблюдения |
|
|
Замеры расходов воды, профильтровавшей через бетон напорной грани плотины по всем оборудованным источникам |
4 раза в год |
|
Замеры суммарных посекционных расходов воды, профильтровавшей через бетон напорной грани плотины |
ежемесячно |
|
Замеры расходов воды, профильтровавшей по межсекционным швам |
ежемесячно |
|
Замеры расходов воды, профильтровавшей через основание плотины |
ежемесячно |
|
Замеры дебита пьезометров |
4 раза в год |
|
Замеры фильтрационного противодавления на подошву плотины по пьезометрам основного створа и веерным пьезометрам. Контроль за обходной фильтрацией по береговым пьезометрам |
ежемесячно |
|
Измерение температуры воды в источниках фильтрации |
4 раза в год |
|
Отбор проб воды на химанализ |
1 раз в год |
|
Измерения температуры и влажности воздуха в галереях плотины |
2 раза в год |
|
Контрольные замеры уровней воды в верхнем и нижнем бьефах |
ежемесячно |
|
Сейсмометрические наблюдения |
|
|
Сейсмометрические наблюдения за состоянием плотины |
ежедневно |
|
Визуальные осмотры гидросооружений |
|
|
Визуальные осмотры бетонных поверхностей в галереях плотины |
4 раза в год |
|
Визуальные осмотры бетонных поверхностей низовой грани плотины выше уровня нижнего бьефа (УНБ) |
2 раза в год |
|
Визуальный осмотр бетонных поверхностей низовой грани плотины в зоне переменных уровней |
1 раз в год |
|
Осмотр напорной грани плотины в зоне переменных уровней. |
1 раз в год |
|
Осмотр водосливной грани плотины |
после пропуска паводка |
|
Контроль за водонепроницаемостью ж/б облицовки турбинных водоводов |
ежемесячно |
|
Визуальный осмотр состояния несущих элементов корпуса ЗРУ |
2 раза в год |
|
Осмотр ферм покрытия здания ГЭС |
2 раза в год |
|
Осмотр автодорожного моста на гребне плотины |
ежемесячно |
|
Осмотр затворов водосливной плотины |
2 раза в год |
Приложение № 2
к Рекомендациям по проверке
критериев безопасности
гидротехнических сооружений объектов энергетики,
утвержденным приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
Описание методических подходов определения критериальных значений контролируемых показателей состояния гидротехнических сооружений
где F прог - прогнозное значение диагностического показателя, определенное по той или иной расчетным моделям, δ - допускаемая погрешность расчетной модели.
Качественные контролируемые показатели для каждого из ГТС на этапе эксплуатации рекомендуется определять экспертным путем по данным систематических визуальных обследований его состояния с учетом наличия (или отсутствия) неблагоприятных процессов в его работе и степени их опасности.
Фактические значения количественных контролируемых показателей на эксплуатируемом сооружении определяются по результатам инструментальных измерений или вычислений, выполненных по данным измерений.
Критериальные значения количественных контролируемых показателей состояния ГТС рекомендуется устанавливать с использованием детерминистских расчетных моделей при основном и особом сочетании нагрузок или с использованием статистических расчетных моделей.
Количественные контролируемые показатели эксплуатационного состояния гидротехнических сооружений
Критерии устойчивости верхового и низового откосов плотины рекомендуется определять расчетом. В рамках поверочных расчетов проверяется как общая, так и местная устойчивость откосов земляной плотины при варьировании уровней воды в верхнем и нижнем бьефах. Например, расчеты проводятся для следующих расчетных случаев.
Для верхового откоса:
уровень воды в верхнем бьефе равен нормальному подпорному уровню (далее - НПУ), уровень нижнего бьефа равен 0,2 высоты откоса, фильтрация установившаяся. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют зимнему периоду эксплуатации;
уровень воды в верхнем бьефе равен НПУ, уровень нижнего бьефа равен 0,2 высоты откоса, фильтрация установившаяся. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют летнему периоду эксплуатации.
Для низового откоса рассматриваются те же случаи, что и при расчете верхового откоса. На особое сочетание нагрузок расчеты выполняются при уровне воды в верхнем бьефе, равном форсированному подпорному уровню (ФПУ).
Расчетные значения коэффициентов общей устойчивости верхового и низового откосов плотины для рассмотренных случаев превышают или могут быть равными нормативному коэффициенту устойчивости.
Критерии осадок элементов тела плотины рекомендуется определять на основании анализа данных натурных наблюдений за осадками элементов земляной плотины, то есть разрабатывать критериальные значения суммарных осадок марок на гребне плотины и их годовых приращений.
Критерии суммарных осадок предназначены для оценки достаточности превышения функциональных элементов ГТС над уровнями воды в водохранилище.
По данным геодезических наблюдений, проводимых за поверхностными марками, расположенными на оси гребня и со стороны верхнего и нижнего бьефов, определяются участки, где наблюдаются наибольшие осадки, с привязкой по пикетажному журналу.
Критерии годовых приращений осадок гребня плотины, предназначенные для оценки безопасности хода изменений осадок во времени, рекомендуется базировать на результатах анализа годовых приращений осадок за весь период наблюдений.
Критерии положения депрессионной поверхности
В качестве критериев К1 и К2 рассматриваемого контролируемого показателя принимаются отметки мест выхода депрессионной поверхности в ядре на его низовую грань, соответствующие промерзанию низовой призмы плотины до наружной и внутренней граней первого слоя фильтров низовой переходной зоны.
Поскольку в натурных условиях прямая фиксация выхода депрессионной поверхности затруднительна, рекомендуется определять их на основании построения депрессионной поверхности в измерительных створах по результатам графоаналитической интерпретации данных натурных наблюдений.
При назначении критериев безопасности выполняется численное решение задачи о фильтрации с использованием стандартных алгоритмов компьютерной реализации этого решения методом конечных элементов.
Критерии фильтрационной прочности грунтов плотины
Фильтрационную прочность грунтов плотины рекомендуется оценивать по следующему выражению:
где J est , m - действующий средний градиент напора в контролируемой области фильтрации, вычисляемый по данным натурных наблюдений, γ n - коэффициент надежности по ответственности;
J cr , m - критический средний градиент напора, назначаемый в зависимости от гранулометрического состава и физико-механических свойств грунта.
Критерии скорости сработки уровня воды в водохранилище
Рекомендуется использовать для проверки фильтрационной прочности грунтов плотины и верховой переходной зоны при снижении уровня воды в верхнем бьефе подход, при котором скорость снижения уровня воды в бьефе превышает скорость снижения уровня грунтовой воды в ядре. В этом случае будет происходить высачивание и стекание этой воды по поверхности верховой грани ядра. При этом верховая грань не подвергается контактному размыву и разрушению. Суглинистый грунт ядра не подвергается контактному размыву в том случае, если будет удовлетворено условие:
где J k = sin α - расчетный градиент напора в грунте первого слоя верховой переходной зоны, α - угол наклона верховой грани ядра к горизонту в зоне сработки уровней воды в водохранилище.
При оценке скорости понижения уровня грунтовой воды в ядре рекомендуется учитывать, что при сработке водохранилища ниже отметки НПУ в верхней части плотины начинается процесс фильтрации грунтовой воды вниз под действием собственного веса. При этом скорость этой фильтрации может быть определена:
где k ф - расчетное значение коэффициента фильтрации грунтов, I - градиент напора, который при такой фильтрации близок к единице.
Качественные контролируемые показатели эксплуатационного состояния гидротехнических сооружений
Качественные контролируемые показатели эксплуатационного состояния ГТС и их критериальные значения рекомендуется устанавливать экспертно при визуальных наблюдениях.
В таблицах № 1, 2 и 3 приводятся для целей проверки и контроля примерные критерии качественных контролируемых показателей, которые часто используются на практике.
Таблица № 1
Критерии качественных контролируемых показателей эксплуатационного состояния земляной плотины
|
Контролируемые качественные показатели и их критериальные значения |
|||
|
Объект диагностирования |
Нормальное состояние |
||
|
Гребень |
Отсутствие просадок грунта, поперечных и криволинейных трещин, локальных оползней |
Возникновение просадок грунта, поперечных и криволинейных, оползневых цирков |
Развитие просадок, поперечных и криволинейных трещин, оползней |
|
Низовой откос (низовая призма) |
Отсутствие просадок грунта, локальных оползней, трещин, мутности выходов фильтрационных вод, образований наледей |
Возникновение признаков просадок, оползней, трещин, сосредоточенных выходов фильтрационных вод |
Развитие во времени просадок, оползней, трещин, промоин, расходов фильтрационных вод |
|
Верховой откос (верховая призма) |
Отсутствие просадок грунта, локальных оползней, повреждений волнового крепления, изменений геометрии откоса |
Возникновение признаков просадок, цирков оползней, повреждений волнового крепления, изменений геометрии откоса |
Развитие во времени просадок грунта оползней, повреждений волнового крепления, изменений геометрии откоса |
|
Верховой откос плотины |
Отсутствие признаков суффозионного выноса мелкозема на поверхности воды (мутность воды) у верхового откоса, просадок грунта на откосе, поперечных и криволинейных трещин, локальных оползней |
Возникновение признаков суффозионного выноса мелкозема, просадок грунта, поперечных и криволинейных трещин, оползней цирков |
Развитие во времени и по размерам проявлений признаков суффозионного выноса мелкозема, просадок грунта, поперечных и криволинейных трещин, оползневых цирков |
|
Цементационная потерна |
Отсутствие трещин в облицовке, вывалов бетона и скалы, сосредоточенной фильтрации через облицовку, пробки и цементационные скважины |
Возникновение признаков образования трещин, вывалов бетона и скалы, очагов сосредоточенной фильтрации через облицовку и цементационные скважины |
Развитие во времени трещин в облицовке, вывалов бетона, очагов сосредоточенной фильтрации через облицовку, пробки и цементационные скважины |
|
Береговые примыкания |
Отсутствие просадок и поперечных трещин, сосредоточенных выходов фильтрационных вод на береговых склонах, оползней |
Возникновение признаков просадок грунта, поперечных трещин, сосредоточенных выходов фильтрационных вод, оползневых цирков |
Развитие во времени просадок и трещин, сосредоточенных выходов фильтрационных вод на склонах и их оползней |
Таблица № 2
Критерии качественных контролируемых показателей эксплуатационного состояния машзала ГЭС
|
Объект диагностирования |
|||
|
Нормальное состояние |
К1 - переход от пониженного состояния в неудовлетворительное состояние |
К2 - переход в опасное состояние |
|
|
Свод машзала ГЭС |
Отсутствие трещин, выколов бетона, обнажений арматуры |
Возникновение новых трещин, выколов бетона, обнажений арматуры |
Развитие новых трещин, выколов бетона, обнажений арматуры |
|
Свод и стены машзала |
|||
|
Дренажные штольни машзала |
Отсутствие сосредоточенных очагов фильтрации |
Возникновение новых сосредоточенных очагов фильтрации |
Развитие новых сосредоточенных очагов фильтрации |
Таблица № 3
Критерии качественных контролируемых показателей эксплуатационного состояния водоприемника и водосброса
|
Объект диагностирования |
Диагностические показатели и их критериальные значения |
||
|
Нормальное состояние |
К1 - переход от пониженного состояния в неудовлетворительное состояние |
К2 - переход в опасное состояние |
|
|
Левобережный склон массива основания, подводящего канала и водосброса |
Отсутствие участков свежих скальных осыпей и потенциально неустойчивых массивов |
Возникновение новых участков скальных осыпей и потенциально неустойчивых массивов |
Развитие новых участков скальных осыпей и потенциально неустойчивых массивов |
|
Бетонные элементы водоприемника и водосброса |
Отсутствие новых трещин, выколов бетона, обнажений арматуры в зонах переменного уровня |
Возникновение новых трещин, выколов бетона, обнажений арматуры в зонах переменного уровня |
Развитие новых трещин, выколов бетона, обнажений арматуры в зонах переменного уровня |
|
Дренажные штольни водоприемника и водосброса |
Отсутствие новых очагов сосредоточенной фильтрации |
Возникновение новых очагов сосредоточенной фильтрации |
Развитие новых очагов сосредоточенной фильтрации |
Приложение № 3
к Рекомендациям по проверке
критериев безопасности
гидротехнических сооружений объектов энергетики,
утвержденным приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
Сведения о применяемом оборудовании, приборах и аппаратуре для измерений контролируемых показателей
1. Наблюдения за вертикальными перемещениями основания бетонной плотины и агрегатных блоков производятся по системам продольных гидронивелиров, оборудованных в галереях плотины. Деформации основания под плотиной и агрегатными блоками носят обратимый упругий характер.
2. Замеры раскрытия межсекционных, межстолбчатых и межагрегатных швов в бетонных плотинах выполняются по одноосным и трехосным щелемерам, расположенным на гребне и в теле плотины, а также в здании ГЭС и на мосту нижнего бьефа, непосредственно за зданием ГЭС.
3. Сезонные изменения раскрытия абсолютного большинства межсекционных швов бетонной плотины согласуются с изменением температуры атмосферного воздуха. Чем ближе щелемер находится к наружной поверхности, тем больше сезонный размах изменения раскрытия шва.
4. Наблюдения за раскрытием контактного скала-бетон шва и горизонтальных строительных швов производятся по телетензометрам. Рекомендуется, что в контролируемых зонах ГТС не могут наблюдаться процессы образования новых и развития существующих горизонтальных трещин.
5. Контроль фильтрационных протечек через напорную грань плотины и ее основание ведется с помощью водомерных устройств.
6. Фильтрационное противодавление на подошву бетонной плотины контролируется посредством пьезометров. Считается, что дренаж работает нормально, если происходит слабое уменьшение расхода, связанное с кальматацией путей фильтрации под основание плотины и наносным понуром в верхнем бьефе.
7. Контроль изменения напряженно-деформированного состояния тела бетонной плотины ведется по секциям плотины, оснащенным, как правило, дистанционной КИПиА.
8. Регистрация значений деформаций и напряжений в бетоне верховой и низовой граней производится с помощью струнных преобразователей, образующих пространственные розетки. Кроме того, катушки индуктивности этих преобразователей используются в качестве датчиков температуры.
9. Для контроля напряженного состояния конструктивных элементов турбинных водоводов струнные преобразователи устанавливаются на металлической облицовке и в арматуре железобетонной оболочки водоводов.
10. Изменение температуры бетона вблизи напорной грани в зоне переменного уровня определяется температурой атмосферного воздуха и температурой воды в водохранилище. Температура бетона в подводной верховой части определяется температурой воды, которая практически постоянна и колеблется в пределах от 4 до 7 °С. Температура бетона вблизи низовой грани практически соответствует температуре атмосферного воздуха. Температура в центральной части плотины, расположенной на расстоянии 10 - 15 метров от обеих граней, изменяется в диапазоне от 6 до 11 °С. Сезонный размах изменения температур в среднем составляет 0,5 °С.
11. Безопасность температурного состояния земляной плотины (дамбы) целесообразно контролировать по близости нулевой изотермы в низовой упорной призме к границам первого слоя обратного фильтра.
12. Безопасность фильтрационных процессов в теле земляной плотины (дамбы) целесообразно контролировать по положению депрессионной кривой и высоте ее выклинивания на низовую грань ядра, а также по средним значениям действующих градиентов напора.
Поскольку через 10 - 15 лет эксплуатации большое количество установленной КИПиА выходит из строя, рекомендуется проверять, как эксплуатирующая организация компенсирует недостаточность КИПиА.
Рекомендуется проверять, какие принимаются меры по обеспечению достоверности измерений. Например, нули ряда струнных датчиков со временем выходят за градуировочный интервал. Для обеспечения достоверности показаний струнных датчиков рекомендуется там, где имеется техническая возможность, корректировать установку нулей.
