Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Книги / 1bryzgalov_v_i_gordon_l_a_gidroelektrostantsii

.pdf
Скачиваний:
476
Добавлен:
06.11.2017
Размер:
40.8 Mб
Скачать

эксплуатации. Эксплуатация

-

это

 

 

сооружений, машин и других средств

строгая категория использования

труда. Использование не может быть

временным, т. предполагает времени, чего

е. временное использование сооружений и прекращение использования через какой-то

нет на самом деле в эксплуатации ГЭС.

оборудования промежуток Есть период

первоначальной

эксплуатации

со

всеми

атрибутами

(

неотъемлемое

свойство

объекта

)

ответственности

по

обеспечению

надёжности

и

бесперебойности

работы

ГЭС

,

т.

е

.

такой

период

должен

специально

проектироваться

,

чтобы

сооружения

и

оборудование

работали

в

нормальных

условиях

.

Первоначальный

период

эксплуатации

интересен

тем.

что

в

это

время

происходит освоение

нельзя в полной мере

сооружений и оборудования, выявление

предопределить на

стадии

проекта.

 

 

их

свойств

,

что

В

этот

период

проводятся

испытания

и

проверка

работы

сооружений

и

оборудования, уточняются положения в производственных инструкциях

основе результатов испытаний и полученных натурных

данных

.

 

 

на

тому,

К сожалению, введённое

что в пусковых комплексах

понятие временная эксплуатация

(см. гл. 8) проект эксплуатации на

привело к начальной

стадии

прорабатывался

чрезвычайно

упрощенно

вплоть

до

примитивных

решений. Это прекращению

во многих случаях приводило

производства электроэнергии.

к отключениям оборудования, к

Например, на Саяно

Шушенской

-

 

ГЭС на начальной

дождевой

воды

на

 

 

стадии эксплуатации только по причине попадания электротехническое оборудование, расположенное в

машинном

зале,

произошло

четыре

отключения

оборудования

,

не

считая

других причин ( касание

предметов на токоведущие

краном части и

воздушных переходов 500 кВ; падение

т.п.), которых в нормальных условиях быть

не

должно.

На

рис

.

9.2

представлен

недостроенный

машинный

зал

Новосибирской

ГЭС, где был выполнен временный шатёр над агрегатами.

,

 

Очевидно

схема пуска агрегатов не обеспечит необходимой надёжности ГЭС.

что

такая

По отчётным данным Новосибирской ГЭС (автор этих данных -

специалистов, предложивший термин

временная

эксплуатация

 

 

)

один из потери

электроэнергии внушительную

в период «временной эксплуатации», величину, представлены в табл. 9.1.

составившие

достаточно

Таблица

9.1

.

Потери

электроэнергии в период «временной

Новосибирской ГЭС

эксплуатации

»

Годы

1958 1959

Причины

потерь

выработки

электроэнергии

Из-за утечек

1

Из- за

 

Из- за суточного

 

Из-за

неоптимальной

 

засорения

волы

регулирования

 

 

нагрузки

 

решеток

 

 

 

 

 

 

 

4.0

 

 

 

 

72.88

 

 

0.54

 

 

^

 

11.0

 

 

 

 

 

'

ШГ

36,16

 

16.05

 

 

9 56

 

 

 

 

 

 

 

 

1.06

2.76

 

1.22

 

 

0.73

 

 

 

 

 

 

408

в

Примечание: В

процентах от годовой

числителе выработки

потери в млн. кВт

электроэнергии.

ч

,

в

знаменателе

-

fcj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I I

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г.

 

 

 

 

 

 

 

п

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

.

 

 

 

 

[

 

 

 

 

 

 

 

 

ы. '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TV

-

 

 

 

 

 

 

Ён

 

гп

 

V

 

.

;

 

 

V/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

*

 

 

 

 

 

 

 

I

I

 

* .

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГК

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

'

\ '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Я~1

% ш

W

 

 

 

Sft

 

к

 

 

 

 

*

 

4

 

ЯЙП

 

 

Ф

-

 

 

 

-

 

v . ал

± ±

f

 

 

/v/

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

9.2

Разрез верхнего строения машинного зала Новосибирской

с временным шатром над работающими

агрегатами

 

ГЭС

По отчётным данным

 

ГЭС

(г.Жнгулевск

)

ускоренная

 

 

 

ÿ>;6A:>9

 

 

 

 

 

 

в

организация

временной

эксплуатации

привела

к

необходимости

последующем останавливать

поочередно агрегаты

на

2-2,5

месяца для

устранения

недоделок в

подводной части,

что вызвало

значительное

 

 

 

 

 

 

 

.

Агрегаты этой

 

 

 

 

 

 

 

 

удорожание строительства и потерю выработки электроэнергии

 

 

машинном

ГЭС длитечъное время работали под шатрами

в недостроенном

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зале, в результате имело место сильное загрязнение узлов и деталей агрегатов

В особенности это затронуло обмотки статора

и ротора,

попадание влаги и

пыли на которые приводило к пробою изоляции, отключению агрегатов от сети

их простою в

ремонте и потере

выработки

 

 

 

.

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

электроэнергии

 

 

 

 

 

Кроме

хорошо

проработанных

обеспечения

нормальной

эксплуатации

принят и ряд организационных мер.

технических

мероприятий

на начальной стадии

должен

 

для быть

Нормально

организовать

эксплуатацию

невозможно

,

если

персонал

плохо обучен,

не располагает

полноценными

документами, чётко

регламентирующими его деятельность, позволяющих знать свойства

сооружений и оборудования, а также

действий в нормальных условиях и

указывающих

последовательность

в случае аварийных ситуаций

или

возникновения

пожаров,

стихийных

бедствий

и

других

ненормальных

событий

.

409

Рабочие места дежурного персонала должны быть оснащены всеми

необходимыми средствами защиты согласно нормам ТБ, а также должностными

и

 

 

 

 

.

производственными

инструкциями, схемами и надёжными средствами связи

 

 

документам, действующим в отрасли

Согласно

нормативным

«электроэнергетика», должны быть составлены планы противоаварийных

и

 

 

, а персонал периодически

должен участвовать

противопожарных мероприятий

 

 

 

в

противоаварийных

и

противопожарных

тренировках

.

Оборудование рабочих мест, их дислокация

тщательно разрабатываться в проекте ГЭС.

и

оснащенность

должны

Проектом

для ремонтно

профилактического

обеспечения также

должна

 

 

-

 

мастерских

, соответствующих

предусматриваться

сеть специализированных

 

 

 

 

профилю работы ремонтного персонала. Полнота проработки этих вопросов в

проекте целиком зависит от Заказчика.

 

 

 

 

9.3

.

Рациональное

использование

водных

ресурсов

В задачу

эксплуатационной организации входит обязанность

наиболее

полного использования водно-энергетических ресурсов. Все гидростанции

России руководствуются

«Правилами

использования

водных

ресурсов

 

 

 

 

,

утверждаемыми

Министерством

природных

ресурсов

страны

водохранилищ»

 

 

водохранилищ.

Этими

Правилами

для каждого

 

или группы

(каскада)

определяются

граничные параметры

водохранилищ (УВБ,

навигационные

расходы, расходы санитарного попуска

и др.).

Санитарный

попуск

-

это

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

минимальный

расход в реке,

обеспечивающий разбавление

сточных вод до

 

.

Цель указанных Правил

- наиболее полное

удовлетворение

 

 

 

 

 

санитарных норм

 

 

и

других водопользователей

в

водных

ресурсах.

требований

энергосистемы

 

 

 

 

 

 

учёта требований всех заинтересованных

организаций

В результате

составляется

диспетчерский график наполнения- сработки водохранилищ.

Он

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

регулировании

является главным нормативным документом для ГЭС при

 

 

На рис.

9.3

параметров

энергосистемы

и покрытия

графика её нагрузки.

представлен

график

расчетных режимов

водохранилища

Саяно-Шушенской

показаны размеры холостых сбросов

ГЭС для разной водности лет.

На

рисунке

воды в многоводный

год и соответствующие потери выработки

электроэнергии.

Учитывая

очень низкую

достоверность

долгосрочных

прогнозов

 

 

ГЭС

должен наряду с

 

 

реки, питающей

 

 

 

 

 

,

персонал

приточности

водохранилище

и организациями

федеральной

соответствующими

службами энергосистемы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

графиков режима

гидрометеослужбы составлять варианты прогнозных

водохранилища

с

целью максимального

использования водных ресурсов на

производство

электроэнергии, соблюдая указанные выше

Правила.

 

особо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

регулирования,

Для

ГЭС

с

водохранилищами

годичного

сложными

для

рационального

использования

водных ресурсов

,

являются

 

 

и

многоводные годы.

Предсказание (прогноз)

природных

маловодные

 

 

 

 

 

 

 

 

исключительно

сложная

задача.

Опыт в этом

гидрологических

явлений

-

 

 

 

 

ресурсов в этих

 

 

 

водных

накапливается

годами, оптимальное

распределение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

410

условиях приносит большой экономический эффект. В маловодный год

своевременный

переход на пониженные

расходы

в нижнем

бьефе позволит

запас для

осенне-зимнего

 

водохранилище

и создать

максимально накопить

 

 

 

корректировка

максимума нагрузки.

В многоводный

год своевременная

графика производства

электроэнергии

 

с увеличением её до максимально

 

 

 

 

возможной в период от начала половодья и до его спада принесёт большую

дополнительную прибыль

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

540

520

УВБ. м

*

530

 

*

539

 

*

530

 

К Г/

2

/

1

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

/

 

510

 

 

/

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

500

 

 

/500

 

 

 

 

 

 

 

 

Холостые водосбросы в многоводный период, объем, млн

м

3

2600

 

 

 

Потери электроэнергии от холостыхсбросов, млн. кВт

 

 

1330

месяц

январь февраль март

апрель

май

 

 

 

2920 150 август

640 340

сентябрь

IV

= 6160

1Э

3170

октябрь

ноябрь

декабрь

Рис

.

9.3

Режим

водохранилища

Саяно

-

Шушенской

ГЭС

2

1 -

3

- кривая маловодного года при притоке обеспеченностью 95%;

кривая средневодного года при притоке

обеспеченностью

50%

- кривая многоводного года при притоке

обеспеченностью

5%

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, в

Учёт многих обстоятельств в период наполнения

водохранилища

особенности

в

многоводные

годы

 

относится

к своего рода

искусству

,

 

 

 

 

 

 

 

 

персонала

. Интенсивность

наполнения водохранилища

эксплуатационного

 

 

 

возможностями гидротехнических

может ограничиваться

предельными

 

воды

(холостые

 

) определяется также

 

 

 

 

 

 

 

 

сооружений Сброс

излишней

сбросы

 

 

 

 

возможностями

 

Г ТС и условиями

водопользователей на прибрежных

территориях.

Стремление к

максимальной

 

загрузке агрегатов

должно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

определяемыми

ограничиваться

 

их

физическими

 

возможностями

 

ремонтно

 

,

а

кроме того, необходимо

организовать так

 

 

 

характеристиками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¬

 

 

 

 

 

 

, чтобы

 

 

 

 

 

, что

в период половодья

 

 

 

 

 

 

быть уверенным

 

 

 

 

профилактическую кампанию

 

 

 

 

агрегатов.

Преждевременные

 

 

 

 

 

,

требующих остановки

не возникнет дефектов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, поскольку

холостые сбросы создают риск не

заполнить

водохранилище

 

 

предсказуемость

половодий очень низкая. Опоздание

с началом холостых

 

 

 

 

 

 

в последующем

не только

с большим

сбросов увеличивает

 

,

 

 

риск связанный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

411

объёмом высоких

сброса воды,

напорах, т.е.

но и с тем, что сброс воды будет происходить при более

с большими удельными нагрузками на водосбросные

сооружения и возможными их повреждениями, а также с резким увеличением

уровней в нижнем бьефе по сравнению с

бытовыми. Стремление наполнить

водохранилище до максимально возможного уровня в половодье может не

позволить принять

в водохранилище летне осенние

дождевые паводки, которые

-

может возникнуть необходимость в

вообще не прогнозируются, и тогда вновь

холостых

сбросах

.

Всё

это

показывает

насколько

сложным

и

ответственным

является

выбор

режима

водохранилища

.

имеют

Режимы водохранилищ суточного и многолетнего регулирования

также

свои особенности. В каждом конкретном случае они должны тщательно

прорабатываться

проектной

организацией

.

Организация

режима

водохранилища

должна

учитывать

все

сезонные

природные например, с

явления, присущие району

гидроузла

 

,

ледоставом, ледоходом, миграцией сора

т.е.

всё,

что

связано

 

 

 

,

и воздействием их на

решётки

турбин

,

на

затворы

и

т.

п

.

9.4

.

Эксплуатация

и

ремонт

гидротехнических

сооружений

9.4.

1.

Организация

контроля

безопасности

ГТС

Одной из важнейших задач службы эксплуатации ГЭС

является

обеспечение безопасности гидротехнических сооружений. Последствия аварии

на ГЭС, в особенности прорыв напорного фронта, могут быть

катастро

 

¬

фическими не только для региона, но и для всего государства. Поэтому

обеспечение

безопасности

ГТС

является

задачей

общегосударственного

значения. Деятельность службы эксплуатации по обеспечению

безопасности

ГТС регулируется Федеральным законом «О безопасности

гидротехнических

сооружений» (в редакции от 23.07.97

117 ФЗ).

 

 

В

Федеральном

законе

:

-

введены

основные

понятия

и

определения

;

-

сформулированы полномочия и обязанности в области безопасности ГТС

правительства РФ, органов исполнительной власти субъектов РФ, органов

надзора и собственника (службы эксплуатации ГЭС)

;

 

-

даны принципы

вреда и т.д.

страхования

гражданской

ответственности

за

причинение

Примечание

.

За

последние

30

лет

большинство

развитых

стран

мира

разработало

собственную

ГТС. Например, конгрессом

законодательную базу обеспечения

безопасности

США «Акт о безопасности плотин» был принят

в

1973

году

после

аварии

на

плотине

Титон.

ГТС

Наибольшая нагрузка и ответственность за обеспечение

безопасности

лежит на собственнике гидроэлектростанции.

Гидротехнические

412

сооружения

ГЭС оснащены

специальной

контрольно-

измерительной

аппаратурой

(КИА),

и в состав

эксплуатационного

персонала входят

специальные подразделения, задача которых

- измерение с

помощью КИА

контролируемых показателей, визуальный осмотр и оценка безопасности

ГТС

ГЭС

 

 

 

 

 

 

. На

небольших

на основе анализа величин контролируемых показателей

 

 

 

натурные

наблюдения

проводят

группы, входящие в состав гидротехнического

цеха, на

крупных ГЭС - это могут быть лаборатории

гидротехнических

 

 

 

цеха (

. рис. 9.1. .

 

 

 

 

сооружений на правах

см

 

)

 

 

 

 

риск, надёжность и т.п. столь многозначны

Понятия безопасность,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

употребляются в столь разных ситуациях, что потребовалось их уточнить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

конкретизировать применительно к ГТС и включить в текст Федерального закона.

Безопасность

гидротехнических

сооружений

-

 

 

 

 

гидротехнических сооружений

позволяющее обеспечить

 

,

 

 

 

здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и

объектов.

 

 

 

 

это свойство

защиту жизни, хозяйственных

Согласно статье

8 Федерального закона основное

требование к

безопасности

ГТС

- это обеспечение допустимого уровня

риска

аварий.

Допустимый

уровень

риска

аварий -

это значение

риска

аварий

гидротехнического сооружения, установленное нормативными

документами.

Вычислить количественно уровень и, тем

более, задать численно

допустимый уровень риска является сложной задачей, не решенной однозначно

по настоящее

время (ряд

предложений

на эту тему приводится

в гл.10).

Известен ряд предложений по определению такого

обобщенного

показателя

состояния ГТС, как уровень риска. Например, в

вероятностной

форме риск

-

вероятность возникновения аварии за определенный

период

(например, за

нормативный срок эксплуатации сооружения).

Вероятностный

подход

к определению допустимого

уровня риска должен

опираться на

статистику

 

отказов

конструкций

существующих

гидротехнических

сооружений. Однако ГТС достаточно надежны, аварии на

них чрезвычайно

редки,

конструкции

весьма

разнообразны,

поэтому

набрать

представительную

выборку из числа происшедших

аварий

на

ГТС и по ней

назначить допустимый

уровень

риска для ГТС определенной

конструкции

 

 

 

 

 

 

 

 

. Гораздо большая

статистическая

 

 

практически

невозможно

 

 

 

 

 

 

 

 

информация

имеется по чрезвычайным ситуациям (ЧС) природного

происхождения

 

 

 

сопоставить

( землетрясениям

наводнениям, цунами, торнадо и т.п.). Если

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аварию

на

 

ГЭС

 

или

АЭС с

некоторой

природной

ЧС

(например,

землетрясением определенной балльности, вероятность

возникновения

которого удается

корректно вычислить), то

в качестве допустимого риска

аварии

на

ГЭС или АЭС можно принять вероятность

такую же (или

несколько

меньшую), чем для сопоставимой природной ЧС. В практике

проектирования АЭС такой подход регламентирован. При

вероятностном

подходе допустимый уровень риска аварии на ГТС принтшется

равным или

меньшим 10

 

(то

есть возможна

одна авария в 10 тысяч лет .

 

 

 

 

 

 

~4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

413

до

Поскольку ни

одно

настоящего

времени

из предложений по вычислению уровня риска аварии

не стало общепринятым,

строгое

однозначное

определение

в

законе

было

опущено

и

было

принято,

что

:

-

на стадии проекта считать

уровень

запроектировано

в

соответствии

нормами и правилами

 

 

 

;

 

риска допустимым

 

,

с

действующими

если сооружение строительными

-

на стадии эксплуатации уровень риска считается допустимым

,

если

сооружение

отвечает

всем

требованиям

проекта

и

по

 

всем

диагностическим показателям не превышены предельно допустимые

(критериальные) значения.

 

 

 

 

 

 

Тем самым,

впредь до разработки

и внедрения общепринятой

методики

определения

комплексного показателя

состояния ГТС

-

уровня

риска

аварии,

этот показатель

 

непосредственно

вычислять не

обязательно,

 

однако

сформулированы

требования, при

которых этот

показатель считается

допустимым

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсутствие общепринятого и

закрепленного

нормами

единого для

гидроузла в целом

количественного показателя уровня риска не

 

 

 

 

 

,

что

означает

 

 

 

 

,

ни в настоящее время не

производится

количественная

 

оценка

 

 

 

 

 

 

 

ни в прошлом

 

 

Количественная оценка безопасности

ГТС производится

по

безопасности

ГТС.

многим показателям (параметрам) - параметрическая

оценка. Измеренные

на

сооружении показатели (параметры) сравниваются с

их

прогнозируемыми

и

предельно допустимыми

(критериальными) значениями

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сооружения

 

 

это

Критерии

безопасности

гидротехнического

-

предельные значения количественных

и

качественных показателей состояния

гидротехнического

сооружения, соответствующие допустимому

уровню

риска

 

 

 

 

аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном

порядке федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими

государственный

надзор

за безопасностью гидротехнических сооружений

.

 

 

 

 

 

 

 

показатели - это измеренные на данном сооружении

Контролируемые

с помощью технических средств контрольно-измерительной аппаратуры (КИА)

или вычисленные на основе измерений

количественные

параметры

,

а

также

 

 

 

 

 

 

осмотра

качественные

признаки состояния

ГТС, выявляемые путем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сооружений

.

Диагностические показатели - это наиболее значимые для оценки

безопасности

и диагностики состояния ГТС контролируемые

показатели

,

дать оценку безопасности и состояния системы

 

сооружение

 

«

-

позволяющие

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основание

- водохранилище» в целом или отдельных ее элементов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Техническая

диагностика

- отрасль технических

наук,

предназначенная

для оценки состояния и надежности технических

систем

 

 

 

 

) без их остановки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(станков, механизмов, летательных аппаратов

и разборки.

В

различных областях

техники

техническая диагностика

имеет

свои

особенности

и

задачи.

414

Гидротехнические природно-технического

технической диагностики,

п.9.4.2.

сооружения являются

элементами

уникального

комплекса, и для них

имеются свои методы

которые будут схематично рассмотрены ниже, в

 

Согласно требованиям Федерального закона каждый

гидроузел имеет

специальный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, содержащую

основные

документ- «Декларацию безопасности»

 

 

 

 

 

критериям

сведения о

 

соответствии

гидротехнического

сооружения

 

 

. Только при наличии «Декларации

 

 

 

 

», прошедшей

безопасности

безопасности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, сооружение включается

 

 

 

 

собственнику

государственную экспертизу

 

 

 

 

 

в Регистр и

 

выдается лицензия (разрешение) на эксплуатацию гидроузла.

Содержание

«Декларации

безопасности

»

устанавливает Правительство

Российской

Федерации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

 

Первая редакция «Декларации безопасности» разрабатывается

 

»

основе проектных

материалов. В дальнейшем раз в пять

 

 

 

 

 

 

 

лет «Декларация

пересматривается

,

критерии

безопасности

корректируются

 

и

уточняются с

 

 

, накопленных в течение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

учётом

данных натурных наблюдений за сооружениями

 

 

 

обследование

пяти лет эксплуатации. Пересмотру «Декларации»

предшествует

 

 

 

органами

гидротехнических

сооружений

комиссией экспертов, назначаемой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

надзора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РФ

функции

 

Примечание. В

настоящее

время

Правительством

 

государственного

надзора

возложены

на специальный

департамент

 

 

 

 

 

).

Органы

надзора

проводят

министерства энергетики РФ

 

 

(Гэсэнергонадзор

 

 

 

 

 

 

 

положений

периодически

 

инспекционные

проверки выполнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

собственником

 

 

 

«

Декларации»

.

Оперативный

контроль безопасности сооружений, как уже отмечалось

,

 

соответствующего

цеха

производится эксплуатационным персоналом ГЭС

 

 

либо

лаборатории.

Очень

важное

 

значение

имеет

визуальный

контроль

за

 

 

земляных

гидротехническими

сооружениями

(наблюдения за состоянием

 

 

бетонных и

железобетонных

откосов

плотин,

осмотр поверхностей

конструкций

на

предмет

возникновения

трещин, выявление

возникающих

 

изменением существующих

выходов

протечек

воды

и

 

контроль за

 

 

воды, визуальная

оценка

мутности или её усиления в местах

фильтрующейся

 

 

 

накопленные

данные визуальных

наблюдений также

фильтрации и т.п.).

Все

параметрами и должны

лечь в основу

являются диагностически ценными

создания

экспертных

систем.

Важно

проводить не только

регулярные

осмотры

надводных

 

,

сооружений,

но и

 

 

 

 

 

подводные наблюдения за состоянием ГТС (понуры

бетонные массивы,

рисбермы, гасительные устройства и т.п.) либо с помощью

водолазов, либо с использованием

телевизионной

техники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

415

9.4.2. Техническое, информационное

контроля безопасности

ГТС

 

и

методическое

обеспечение

Проект

оснащения

сооружений

контрольно

измерительной

аппаратурой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

гидроузла. Во

время

является обязательной

составной частью общего проекта

строительства

в

сооружение

закладываются датчики

 

и

марки

(знаки), с

помощью которых в дальнейшем измеряются

контролируемые показатели.

 

Кроме датчиков и марок

в состав технических средств

контроля входят

приёмно-вызывные

 

устройства,

инициирующие работу датчиков

и

принимающих

сигналы

от них. На

крупных гидроузлах должны

создаваться

системы

автоматизированного контроля

гидротехнических

сооружений

(САК

ГТС), которые включают

в себя ядро

системы (обычно персональную ЭВМ)

связанное

линиями

связи (кабелями)

с терминалами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

(

накопительными

станциями), а те, в свою

очередь, через коммутаторы и линии связи

соединены

с датчиками. САК ГТС

обеспечивают

автоматизированный

сбор, передачу,

хранение и обработку

данных

измерений. Технические средства

контроля в

процессе эксплуатации пополняются

и

совершенствуются

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечания:

1. Устройство и работа

технических

средств контроля

и организация

натурных наблюдений будут рассмотрены

 

в специальном

курсе

 

 

на

и на практических занятиях.

Здесь

отметим лишь основной

принцип,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Большинство датчиков

,

используемых при

котором работают датчики

 

 

на

принципе

«электрических

измерении

контроле состояния

ГТС,

работает

колебаний

неэлектрических

величин

». Например,

известно,

что частота

 

струны меняется

в зависимости от

силы её натяжения, и

 

при одной и той же

сипе натяжения частота

(период) колебаний

струны- величина

постоянная.

В струнных датчиках

для

измерения

температурных или

иных

деформаций

используется это свойство струны. Основной элемент струнного

датчика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оболочку. В цилиндре рядом

 

 

 

 

-

струна, заключенная

в

ципиндрическую

со струной

находится

катушка (

электромагнит). Датчик

закладывается в тело плотины

 

 

 

. При нагревании бетон плотины

расширяется, удлиняется

 

 

 

 

 

при укладке бетона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

вместе с бетоном и струна (меняется её натяжение).

Периодически

катушку (электромагнит) подаётся

электрический

 

импульс,

который

возбуждает колебания струны, частота которых регистрируется и

по

тарировочной кривой показания датчика пересчитываются

в деформации.

2. Учитывая, что

часть датчиков

КИА

должна

закладываться

непосредственно

в бетон

в момент его

укладки и

уплотнения, технические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

организации,

авторский

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

службы надзора техинспекция

строительной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

надзор

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заказчика) должны

проектной организации и

служба технического надзора

 

очень строго

следить

 

за

соблюдением

технологии

строительного

производства,

а

затем на протяжении длитечьного времени

обеспечить

контроль за сохранностью датчиков и

их коммуникаций.

Здесь

необходимо

принять во внимание

то,

что от

момента

закладки датчиков

КИА

до

их

использования

иногда

проходит

несколько лет. Это

исключительно

ответственный

период

 

для

соответствующих

служб, отвечающих

за

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бесперебойную

работу КИА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

416

Система контроля состояния

подсистем. Основными подсистемами

ГТС, обычно,

являются:

включает

несколько

-

-

-

подсистема

контроля внешних нагрузок и воздействий (уровней воды в

верхнем и нижнем бьефах, температур окружающих воздуха и воды);

подсистема

контроля

перемещений

прецизионными

(точными)

геодезическими методами (плановых

и

вертикальных

смещений

 

характерных точек сооружения, взаимных перемещений отдельных

сооружений

на их стыках и в швах);

деформированного

состояния (для

подсистема

контроля

напряженно

 

-

и вычисления

напряжений);

 

,

деформаций

измерения температур

 

 

 

 

 

 

-

-

подсистема фильтрационного контроля (для измерения

фильтрационных

расходов, пьезометрических

напоров фильтрующейся воды

и ее

;

 

 

 

химического состава)

 

 

бьефе

подсистема контроля качества воды в водохранилище и в нижнем

гидроузла.

 

 

 

В сейсмически

тизированные системы

активных

районах

должны

сейсмометрического

контроля.

 

создаваться

автома

¬

Информационное

и

программное

обеспечение

диагностического

контроля состоит из баз данных, в которых хранятся данные натурных

наблюдений, а также из программ обработки и анализа данных измерений

на

ЭВМ. На основе анализа данных натурных наблюдений службы эксплуатации

ГЭС (с привлечением на подрядной основе научно-исследовательских

и

проектных организаций) должны периодически выпускать отчеты, в которых

необходимо обобщать и анализировать данные натурных наблюдений

 

за

 

 

рассмотренный

период.

В

последние

годы

для

оценки

состояния

крупных

гидротехнических

сооружений разрабатываются экспертные

системы

-

специальные

 

диагностические комплексы, в состав которых

входит не только

программно-

 

 

 

 

 

 

 

,

база данных и программы

 

данных отдельных натурных измерений

 

обработки

 

 

 

 

 

 

 

но также содержатся такие

компоненты как база знаний и «машина логического

вывода». База знаний, как правило,

представляет собой

набор правил

,

выработанных на основе мнений экспертов. С помощью выработанных

правил

и некоторых, заложенных в экспертную систему алгоритмов логического

вывода, оценивается состояние сооружения. Экспертные системы не только

формулируют оценку состояния сооружения, но

и разъясняют пользователю,

почему сделан тот или иной вывод. Однако экспертные системы могут служить

лишь

вспомогательным

средством

оценки

состояния

сооружения.

Окончательное решение остается за специалистами, отвечающими за контроль

состояния сооружений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Методическое

обеспечение

натурных

наблюдений

(

своды

правил,

инструкции,

методические указания, рекомендации) разрабатывается

отраслевыми

научно-исследовательскими и проектными

институтами

 

, ВНИИЭ, ВТИ и другими).

(ВНИИГом, НИИЭС, Гидропроектом

 

417