Российское акционерное общество энергетики и электрификации
«ЕЭС РОССИИ»
|
УТВЕРЖДАЮ Вице-президент РАО «ЕЭС России» О. В. БРИТВИН 31 октября 1994 г. |
СОГЛАСОВАНО Первый заместитель начальника департамента науки и техники РАО «ЕЭС России» А. П. БЕРСЕНЕВ 28 октября 1994 г. |
СОГЛАСОВАНО Начальник департамента эксплуатации энергосистем и электростанций В. И. ГОРОДНИЦКИЙ 28 октября 1994 г. |
ТИПОВОЙ ДИНАМИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ИНСТРУКЦИЯ ПО ЕГО ЗАПОЛНЕНИЮ
Типовой динамический паспорт гидротехнических сооружений электростанций разработан в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей» и является приложением к техническому паспорту гидротехнических сооружений электростанций. Типовой динамический паспорт составлен во ВНИИГ им Б. Е. Веденеева авторским коллективом в составе: к. т. н. А. Г. Василевский (научный руководитель темы), д. т. н., проф. И. С. Шейнин и к.т.н. И. С. Калицева (ответственные исполнители), при участии Департамента науки и техники РАО «ЕЭС России» (к. т. н. В. С. Серков) и ОРГРЭС (ведущий инженер Л. Н. Байчиков).
При оформлении паспорта следует руководствоваться прилагаемой Инструкцией по заполнению и ведению динамического паспорта гидротехнических сооружений электростанций.
ТИПОВОЙ ДИНАМИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ
СООРУЖЕНИЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
________________________________________________________________________________
(наименование гидроэлектростанции)
на реке _________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
(название каскада)
________________________________________________________________________________
(название энергосистемы)
Дата сдачи ГЭС в эксплуатацию ____________________________________________________
Дата пуска первого агрегата _______________________________________________________
Класс сооружения ________________________________________________________________
Дата составления паспорта ________________________________________________________
ПЕРЕЧЕНЬ ФОРМ
Номер формы |
Наименование формы |
|
Раздел 1. ИСТОЧНИКИ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ И ПАРАМЕТРЫ ВОЗДЕЙСТВИЙ (ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК) |
||
1 |
Сейсмические воздействия |
|
2 |
Динамические воздействия от работы гидроагрегатов |
|
3 |
Динамические нагрузки от гидроагрегатов |
|
4 |
Динамические воздействия от водосбросов |
|
5 |
Динамические воздействия от железнодорожного и автомобильного транспорта |
|
6 |
Динамические воздействия от массовых взрывов в расположенных вблизи карьерах и других видах взрывного производства |
|
7 |
Динамические воздействия от работы вспомогательного оборудования в здании ГЭС |
|
8 |
Динамические воздействия со стороны расположенных вблизи промышленных объектов |
|
9 |
Схема статических и динамических нагрузок для проверки устойчивости и напряженно-деформированного состояния при сейсмических воздействиях на момент составления паспорта |
|
Раздел 2. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ И ИХ ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
||
10 |
Проектные и расчетные динамические характеристики сооружений |
|
11 |
Проектные или расчетные формы собственных колебаний сооружений |
|
12 |
Проектные или расчетные коэффициенты запаса устойчивости на сдвиг и максимальные сейсмические напряжения в конструкциях сооружений |
|
13 |
Динамические характеристики сооружения, определенные при тестировании |
|
14 |
Эпюры форм собственных колебаний сооружений, полученных при проведении тестовых испытаний |
|
15 |
Графики амплитудно-частотных характеристик динамических податливостей при динамическом тестировании сооружений |
|
16 |
Схема размещения на сооружениях виброизмерительной аппаратуры при динамическом тестировании |
|
17 |
Технические характеристики виброизмерительной аппаратуры, используемой при динамическом тестировании |
|
18 |
Сведения о вибровозбудительном оборудовании, используемом при динамическом тестировании |
|
19 |
Сопутствующие условия проведения динамического тестирования |
|
Раздел 3. ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ И ПАРАМЕТРЫ НАГРУЗОК (ДОПУСТИМЫЕ И ФАКТИЧЕСКИЕ). КОНТРОЛЬ ЗА ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ |
||
20 |
Оценка динамического состояния основных конструктивных элементов сооружения |
|
21 |
Схема размещения виброизмерительной аппаратуры в здании ГЭС для постоянного контроля за состоянием сооружения |
|
22 |
Технические характеристики виброизмерительной аппаратуры, установленной в здании ГЭС |
|
23 |
Схема размещения виброизмерительной аппаратуры на бетонной плотине для постоянного контроля сооружения |
|
24 |
Технические характеристики виброизмерительной аппаратуры, установленной на бетонной плотине |
|
25 |
Схема размещения виброизмерительной аппаратуры на плотине из местных материалов для постоянного контроля состояния плотины |
|
26 |
Технические характеристики виброизмерительной аппаратуры, установленной на плотине из местных материалов |
|
27 |
Уровни вибраций в служебных помещениях с постоянными рабочими местами |
|
28 |
Уровни вибраций в местах установки технологического оборудования, чувствительного к вибрациям |
|
29 |
Мероприятия по устранению недопустимых значений параметров вибраций |
|
30 |
Особенности динамического поведения гидротехнических сооружений |
|
Раздел 4. СВЕДЕНИЯ ОБ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПОСЛЕДСТВИЯ ВОЗДЕЙСТВИЙ |
||
31 |
Сведения об экстремальных динамических воздействиях |
|
|
Инструкция по заполнению и ведению динамического паспорта гидротехнических сооружений электростанций |
|
|
Общая часть |
|
|
Указания по заполнению форм паспорта |
|
|
Список справочной литературы, содержащей рекомендации по учету и оценке допустимых динамических параметров сооружений |
|
Приложение. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ ТЕСТОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
1 Общие положения и методика динамических тестовых испытаний
2. Подбор измерительной аппаратуры
3. Подбор вибровозбудительных средств
4. Проведение испытаний и обработка результатов
Пояснительная записка
Рекомендуемая литература
Раздел 1.
ИСТОЧНИКИ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ И ПАРАМЕТРЫ ВОЗДЕЙСТВИЙ (ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК)
Форма 1. Сейсмические воздействия
1. Дата внесения записи ___________________________________________________________
2. Параметры расчетных сейсмических воздействий для основных сейсмогенерирующих зон, представляющих опасность для сооружения гидроузла ___________________________________
2.1. Максимальная магнитуда ______________________________________________________
2.2. Глубина очага, км ____________________________________________________________
2.3. Расстояние до створа, км ______________________________________________________
2.4. Максимальное ускорение, м/с2 __________________________________________________
2.5. Характерные периоды, с _______________________________________________________
2.6. Длительность колебаний, с _____________________________________________________
3. Сейсмичность района по СНиП или другому документу (указать какому) _______________
4. Поправка по результатам микросейсморайонирования по грунтовым условиям и по какому классу сооружения __________________________________________________________________
5. Расчетная сейсмичность для сооружений __________________________________________
Форма 2. Динамические воздействия от работы гидроагрегатов
ДАННЫЕ О ГИДРОАГРЕГАТАХ
1. Количество, шт. _______________________________________________________________
2. Мощность одного гидроагрегата, МВт ____________________________________________
3. Тип гидротурбины и завод-изготовитель ___________________________________________
4. Тип гидрогенератора и завод-изготовитель _________________________________________
5. Расход через агрегат
номинальный, м3/с _______________________________________________________________
максимальный, м3/с ______________________________________________________________
6. Число оборотов
номинальное, об/мин _____________________________________________________________
угонное, об/мин _________________________________________________________________
7. Число лопастей рабочего колеса __________________________________________________
8. Число лопаток направляющего аппарата ___________________________________________
9. Число колонн статора, шт. _______________________________________________________
10. Масса рабочего колеса, т _______________________________________________________
11. Масса ротора генератора, т _____________________________________________________
12. Масса проставки, т ____________________________________________________________
13. Диаметр рабочего колеса, м ____________________________________________________
14. Условный диаметр турбины, т. е. диаметр окружности, образованной при вращении центра давления лопасти, м ___________________________________________________________
15. Диаметр расточки статора гидрогенератора, м _____________________________________
16. Длина сердечника статора, м ____________________________________________________
17. Сверхпереходная реактивность обмотки статора генератора _________________________
Форма 3. Динамические нагрузки от гидроагрегата
1. Оборотная составляющая:
амплитуда, кН ___________________________________________________________________
частота, Гц ______________________________________________________________________
отметка линии действия ___________________________________________________________
2. Двойная оборотная составляющая:
амплитуда, кН ___________________________________________________________________
частота, Гц ______________________________________________________________________
3. Лопастная составляющая горизонтальная:
амплитуда, кН ___________________________________________________________________
частота, Гц ______________________________________________________________________
отметка линии действия ___________________________________________________________
4 Лопастная составляющая вертикальная:
амплитуда, кН ___________________________________________________________________
5. Центробежная сила при угоне:
амплитуда, кН ___________________________________________________________________
угонная частота, Гц ______________________________________________________________
отметка линии действия ___________________________________________________________
6. Максимальная амплитуда силы одностороннего тяжения ротора к статору, возникающей при коротком замыкании половины обмоток ротора генератора, кН ________________________
7. Максимальное значение крутящего момента, возникающего при коротком замыкании на зажимах или шинах генератора, кН×м __________________________________________________
Форма 4. Динамические воздействия от водосбросов
1. Тип водосброса ________________________________________________________________
2. Тип сопряжения бьефов _________________________________________________________
3. Возможные режимы в нижнем бьефе ______________________________________________
№ п/п |
Уровень водохранилища, м |
Расход через пролет, м3/с |
Режим |
1 |
2 |
3 |
4 |
4. Характеристики гидродинамических нагрузок на конструкции нижнего бьефа
Зона сооружения |
Основные частоты, Гц |
Спектры |
Стандарты или амплитуды осредненных по поверхности конструкций пульсаций гидродинамического давления |
1 |
2 |
3 |
4 |
Форма 5. Динамические воздействия от железнодорожного и автомобильного транспорта
1. Наименование транспорта _______________________________________________________
2. Характеристика транспорта ______________________________________________________
3. Максимальные веса проходящего автомобильного транспорта ________________________
4. Максимальные веса проходящих поездов __________________________________________
5. Максимальная скорость прохождения автомобильного транспорта ____________________
6. Максимальная скорость прохождения поездов ______________________________________
7. Количество осей _______________________________________________________________
8. Интервал движения ____________________________________________________________
Форма 6. Динамические воздействия от массовых взрывов в расположенных вблизи карьерах и других видах взрывного производства
1. Расстояние от сооружения до места взрыва, км _____________________________________
2. Вес заряда взрывчатых веществ (ВВ) в одном взрыве ________________________________
3. Количество взрывов ____________________________________________________________
4. Глубина заложения взрывчатых веществ, м ________________________________________
5. Назначение взрыва _____________________________________________________________
6. Характеристика ВВ ____________________________________________________________
7. Время задержки между отдельными взрывами ______________________________________
8. Максимально разрешенный вес заряда, т __________________________________________
Форма 7. Динамические воздействия от работы вспомогательного оборудования в здании ГЭС
1. Тип оборудования ______________________________________________________________
2. Количество ___________________________________________________________________
3. Режимы работы оборудования ___________________________________________________
4. Основные частоты колебаний оборудования, Гц ____________________________________
5. Направление действия динамической силы ________________________________________
6. Амплитуды динамических сил (привязанные к частотам) ____________________________
Форма 8. Динамические воздействия со стороны расположенных вблизи промышленных объектов
№ п/п |
Название промышленного объекта |
Типы элементов оборудования (отдельных машин) |
Режимы работы каждого из элементов оборудования |
Основные частоты колебаний, возбуждаемых каждым из элементов оборудования, Гц |
Линии действия возбуждаемых динамических сил |
Амплитуды динамических сил (привязанные к частотам) |
Расстояние от элемента оборудования до сооружений |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Форма 9. Схема статических и динамических нагрузок для проверки устойчивости и напряженно-деформированного состояния при сейсмических воздействиях на момент составления паспорта
Раздел 2.
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ И ИХ ДИНАМИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Форма 10. Проектные и расчетные динамические характеристики сооружений
№№ |
Сооружение, оборудование |
Основные параметры |
Собственные частоты колебаний |
1 |
2 |
3 |
4 |
Форма 11. Проектные или расчетные формы собственных колебаний сооружений
Форма 12. Проектные или расчетные коэффициенты запаса устойчивости на сдвиг и максимальные сейсмические напряжения в конструкциях сооружений
1. Коэффициент запаса устойчивости на сдвиг ________________________________________
№ п/п |
Зона сооружения |
Максимальные сейсмические напряжения, МПа |
1 |
2 |
3 |
Форма 13. Динамические характеристики сооружения, определенные при тестировании
№ п/п |
Дата и время испытаний |
Сооружение, оборудование |
Основные параметры |
При сдаче в эксплуатацию |
Текущие |
Коэффициент запаса устойчивости на сдвиг |
||
собственные частоты |
логарифмический декремент затухания |
собственные частоты |
логарифмический декремент затухания |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Форма 14. Эпюры форм собственных колебаний сооружений, полученные при проведении тестовых испытаний
Форма 15. Графики амплитудно-частотных характеристик динамических податливостей при динамическом тестировании сооружений
Форма 16. Схема размещения на сооружениях виброизмерительной аппаратуры при динамическом тестировании
Форма 17. Технические характеристики виброизмерительной аппаратуры, используемой при динамическом тестировании
Дата проведения испытаний |
Местоположение на сооружении |
Технические характеристики |
Диапазон регистрируемых параметров |
|
|||
вибродатчика |
вторичной аппаратуры |
регистрирующей аппаратуры |
|||||
частота |
амплитуда |
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Форма 18. Сведения о вибровозбудительном оборудовании, используемом при динамическом тестировании
Дата проведения работы |
Сооружение, конструктивный узел, зона, оборудование |
Тип вибратора |
Характеристики вибратора |
Местоположение вибратора при испытании |
Организация, исполнитель |
|
максимальная сила |
частота, соответств. максим. силе |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Форма 19. Сопутствующие условия проведения динамического тестирования
Дата и время проведения |
УВБ |
УНБ |
Высота ветровых волн на водохранилище, м |
Сила ветра, м/с |
Температура |
Наличие и характеристика других источников возбуждения при испытаниях |
Примечания |
|
воздуха |
воды |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Раздел 3.
ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ
И ПАРАМЕТРЫ НАГРУЗОК (ДОПУСТИМЫЕ И ФАКТИЧЕСКИЕ).
КОНТРОЛЬ ЗА ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ
Форма 20. Оценка динамического состояния основных конструктивных
элементов сооружения
Дата проведения |
Сооружение, конструктивный узел, зона |
Источники динамических воздействий |
Измеренные параметры динамических явлений |
Отношение динамического прогиба к длине пролета балки |
Допустимые значения параметров динамических явлений |
Оценка допустимости параметров вибрации |
||||
преобладающая частота, Гц |
макс. амплитуда перемещения, мкм |
макс. амплитуда ускорения, см/с2 |
макс. динамическое напряж., МПа |
коэфф. асимметрии цикла |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Форма 21. Схема размещения виброизмерительной аппаратуры в здании ГЭС для постоянного контроля за состоянием сооружения
Форма 22. Технические характеристики виброизмерительной аппаратуры, установленной в здании ГЭС
№ п/п |
Места установки |
Измеряемые параметры |
Краткие характеристики |
1 |
2 |
3 |
4 |
Форма 23. Схема размещения виброизмерительной аппаратуры на бетонной плотине для постоянного контроля состояния сооружений
Форма 24. Технические характеристики виброизмерительной аппаратуры, установленной на бетонной плотине
№ п/п |
Тип аппаратуры |
Наименование |
Кол-во, шт. |
Место установки |
Измеряемые параметры |
Краткие технические характеристики |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Форма 25. Схема размещения виброизмерительной аппаратуры на плотине из местных материалов для постоянного контроля состояния плотины
Форма 26. Технические характеристики виброизмерительной аппаратуры, установленной на плотине из местных материалов
№ п/п |
Места установки |
Измеряемые параметры |
Краткие характеристики |
1 |
2 |
3 |
4 |
Форма 27. Уровни вибраций в служебных помещениях с постоянными рабочими местами
Таблица 1
Назначение помещения |
Местоположение в сооружении |
Характеристика перекрытия, на котором расположены рабочие места персонала |
Количество часов в смену пребывания персонала |
1 |
2 |
3 |
4 |
Таблица 2
Фактические параметры вибраций |
Допустимые гигиенические нормы |
Оценка допустимости уровней вибрации |
||
амплитуда скорости, мм/с |
частота, Гц |
амплитуда скорости, мм/с |
граничные частоты октавных полос, Гц |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Форма 28. Уровни вибраций в местах установки технологического оборудования, чувствительного к вибрациям
Перечень оборудования и приборов, чувствительных к вибрациям |
Местоположение в сооружении |
Фактические параметры вибраций |
Допустимые значения вибраций |
Оценка допустимости уровней вибрации |
||
ускорение, см/с2 |
частота, Гц |
ускорение, см/с2 |
частота, Гц |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Форма 29. Мероприятия по устранению недопустимых значений параметров вибраций
№ п/п |
Дата |
Зона сооружения, оборудование |
Мероприятия |
1 |
2 |
3 |
4 |
Форма 30. Особенности динамического поведения гидротехнических сооружений
Раздел 4.
СВЕДЕНИЯ ОБ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ,
ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПОСЛЕДСТВИЯ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Форма 31. Сведения об экстремальных динамических воздействиях
Дата |
Описание события |
Последствия события |
Измеренные параметры вибраций - во время события |
1 |
2 |
3 |
4 |
ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗАПОЛНЕНИЮ И ВЕДЕНИЮ ДИНАМИЧЕСКОГО
ПАСПОРТА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
1. Общая часть
1.1. Типовой динамический паспорт гидротехнических сооружений разработан в соответствии с требованиями действующих Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей [1], которыми предусмотрено наличие таких документов.
Паспорт заполняется на основные гидротехнические сооружения (плотины, здания ГЭС, насосные станции, трубопроводы, напорные бассейны, водозаборные башни и т. д.), а также на механическое оборудование гидротехнических сооружений (затворы, сороудерживающие решетки, подъемные механизмы и др.). Транспортные сооружения (дороги железные и автомобильные, мосты), воднотранспортные (шлюзы, причальные сооружения, оградительные сооружения акваторий речных портов и т.п.), рыбоходные, лесопропускные и другие неспецифические гидросооружения энергетических гидроузлов, учитываются в паспорте только как источники динамических воздействий.
1.2. Целью работ при составлении и ведении динамического паспорта является периодическая переоценка состояния сооружений и динамических воздействий для установления допустимости и надежности нормальной эксплуатации этих сооружений при указанных воздействиях на следующий период.
1.3. Динамический паспорт составляется с привлечением специализированных организаций при сдаче гидроузла в эксплуатацию, а затем заполняется регулярно через каждые пять лет, либо в течение месяца после каждого сильного динамического воздействия - землетрясения силой 6 и более баллов, массового промышленного взрыва в непосредственной близости от гидроузла и т. п.
1.4. Ответственными за ведение динамических паспортов является администрация гидроузла, которая может своим приказом поручить эту работу гидротехнической службе, гидроцеху, либо любой другой службе, ответственной за состояние сооружений.
1.5. При первоначальном заполнении динамического паспорта данные о динамических нагрузках и воздействиях заносятся в паспорт на основе:
1.5.1. Приведенных в проекте расчетных данных, характеризующих сейсмические воздействия на сооружения.
1.5.2. Приведенных в проекте расчетных данных, характеризующих динамические воздействия на сооружения и их конструктивные элементы.
1.5.3. Технических паспортов элементов оборудования, являющихся источниками динамических воздействий.
1.5.4. Полученных от специализированной организации документов об определении необходимых данных на основе проведенных этой организацией исследований и (или) натурных испытаний.
1.5.5. Рекомендаций нормативных документов, справочников, справочных пособий и учебников [2-11].
2. Указания по заполнению форм паспорта
Форма 1.
Пункт 2. Заполняется по данным сейсмологических служб региона или на основе нормативных документов, действующих на момент внесения записи.
Форма 3.
Заполняется по данным либо нормативного документа [2], либо определенной экспериментально специализированной организацией.
Форма 4.
Пункт 3. Графы 2, 3, 4 заполняются по данным модельных или натурных исследований, в том числе выполненных в процессе проектирования.
Данные о гидродинамических нагрузках на плиты крепления нижнего бьефа и некоторые типы гасителей энергии допускается заполнять на основе рекомендаций из [3].
Форма 9.
Привести схему статических и динамических нагрузок, принятых в проекте или расчетах для определения коэффициента запаса устойчивости сооружения и напряженно-деформированного состояния.
Форма 10.
Графа 2. Указать элементы сооружений или оборудования, для которых в проектной документации содержатся данные о собственных частотах или определенные расчетным путем.
Графа 3. Указать основные размеры, расчетные нагрузки (напор).
Графа 4. Указать 2-5 минимальных собственных частот колебаний.
Форма 11.
Построить по данным, содержащимся в проектной документации или полученных расчетным путем эпюры форм собственных колебаний, соответствующих собственным частотам, приведенным в форме 10.
Форма 13.
Графы 5, 6, 7, 8, 9 заполнять с привлечением специализированных организаций, при этом необходимо определять 2-5 минимальных значений собственной частоты колебаний сооружения.
Форма 14.
Собственные формы колебаний сооружений, соответствующие приведенным в форме 13, определяются по 8-30 точкам наблюдений.
Форма 15.
Графики амплитудно-частотных характеристик строить для 2-3 точек наблюдения в диапазоне частот от 0,5 до 2 значений первой собственной частоты сооружения.
Форма 20.
Графа 3. Указать все источники динамических воздействий для каждого сооружения и его конструктивных элементов.
Графы 4-8. Указать фактически зафиксированные параметры суммарных динамических воздействий на сооружение и его элементы.
Графа 9. Допустимые значения параметров динамических воздействий определяются по их влиянию на прочность, устойчивость и выносливость сооружений и их конструктивных элементов в соответствии с [2-11].
Форма 27.
Таблица 2, графы 3-5 заполняются на основании рекомендаций [5], для чего вычисляются среднеквадратичные скорости в октавных полосах спектра, оговоренных ГОСТом 12.1.012-78.
Форма 28.
Графы 5, 6, 7 заполняются по техническим паспортам оборудования, чувствительного к вибрациям. При отсутствии в технических паспортах приборов данных об их чувствительности к вибрации рекомендуется запрашивать эти данные у заводов-изготовителей приборов.
Ориентировочные данные по чувствительности к вибрациям приборов, машин и других видав оборудования допускается принимать по [5].
Форма 31.
Записывать сведения обо всех событиях, носящих неординарный характер (пропуск чрезвычайного расхода через гидроузел, сильные удары льда, ураганный ветер, образование высоких волн в водохранилище и т. п.), или о внезапно возникших событиях (отказах, авариях), связанных с динамическими воздействиями.
Графа 2. Привести описание экстремального события и указать все другие сопутствующие виды динамического воздействия, действующие на сооружение.
Графа 3. Описать качественный результат воздействия события на различные элементы конструкций сооружения и оборудования, а также на объекты, расположенные вблизи от сооружения.
Графа 4. Привести известные количественные параметры колебаний или указать, что характеристики не фиксировались.
При наличии фотографий, схем, рукописных записок их рекомендуется прикладывать к этому разделу паспорта.
СПИСОК СПРАВОЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЧЕТУ И ОЦЕНКЕ ДОПУСТИМЫХ
ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СООРУЖЕНИЙ
1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей (14-е издание, изменение № 3) / М-во энергетики и электрификации СССР. - СПб: Научно-техническая ассоциация «Энергопроцесс», ВНИИГ им. Б Е. Веденеева, 1992. - 20 с.
2. Рекомендации по определению динамических нагрузок, передаваемых вертикальным гидроагрегатом на сооружение (II-37-88 / ВНИИГ). Л-д, 1988 - 12 с. / М-во энергетики и электрификации СССР, Главтехстрой, ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева.
3. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений. Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1988.
4. Инструкция по определению динамических нагрузок от машин, устанавливаемых на перекрытиях промышленных зданий / ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР. - М., 1968. - 132 с.
5. Динамический расчет зданий и сооружений. Справочник проектировщика под ред. профессоров Б. Г. Коренева, И. М. Рабиновича. М.: Стройиздат, 1984. - 303 с.
6. Динамический расчет специальных инженерных сооружений и конструкций. Справочник проектировщика под ред. профессоров Б. Г. Коренева, А. Ф. Смирнова. - М.: Стройиздат, 1986. - 461 с.
7. Динамический расчет сооружений на специальные воздействия. Справочник проектировщика под ред. профессоров Б. Г. Коренева, И. М. Рабиновича. - М..: Стройиздат, 1981. - 215 с.
8. СНиП II-7-81. Нормы проектирования. Строительство в сейсмических районах. Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1982. - 49 с.
9. Учет сейсмических воздействий при проектировании гидротехнических сооружений (пособие к разделу 5: Гидротехнические сооружения СНиП II-7-81) II 17-85 / ВНИИГ Л.: ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1986. - 310 с.
10. Использование водной энергии. Под ред. Д. С. Щавелева. Л.: «Энергия», 1976. - 655 с.
11. Справочник взрывника / Под ред. Б. Н. Кутурова. - М.: Недра, 1988. - 511 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ ТЕСТОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
1. общие положения и методика динамических тестовых испытаний
1.1. Настоящие рекомендации распространяются на организацию динамических тестовых испытаний основных гидротехнических сооружений электростанций, образующих напорный фронт гидроузла, либо обеспечивающих бесперебойность работы электростанции (блочные насосные станции, градирни, облицовки каналов технического водоснабжения ТЭС и АЭС).
1.2. Целью динамических тестовых испытаний является определение основных динамических характеристик и оценка динамической надежности сооружения.
1.3. При проведении первых при сдаче в эксплуатацию гидросооружения тестовых испытаний, как правило, решаются две задачи:
1) получение базисных динамических характеристик сооружения для сопоставления с ними тех, что будут получены в ходе последующих тестовых испытаний;
2) проверка соответствия фактических динамических характеристик расчетным, принятым при проектировании, либо нормативным.
1.4. При проведении дальнейших тестовых испытаний, как правило, основная задача состоит в получении динамических характеристик сооружения по той же методике, по которой были получены базисные динамические характеристики, сопоставление их между собой и, при несущественных отличиях, выдача заключения о том, что состояние сооружения, а соответственно и его надежность, не претерпели существенных изменений. При выявлении существенных изменений в динамических характеристиках возникает дополнительная задача - выяснения причин таких изменений и оценки динамической надежности с учетом выявленных изменений.
1.5. Работы по организации динамических тестовых испытаний (ДТИ) выполняются в три этапа:
1. Подготовительный этап.
2. Натурные испытания сооружения.
3. Обработка результатов, их анализ и выдача заключения.
1.6. Во время подготовительного этапа
1) выявляются:
- диапазон частот динамических воздействий, которым подвергается сооружение во время эксплуатации или может подвергнуться в результате сейсмических или других особых воздействий,
- амплитуды, места приложения и линии действия сил, соответствующих этим частотам,
- амплитуды ожидаемых динамических напряжений, виброперемещений, виброускорений, либо других нормируемых кинематических параметров вибрации, вызываемых этими силами;
2) намечается методика проведения испытаний;
3) осуществляется подбор средств измерения вибраций;
4) осуществляется подбор средств возбуждения вибраций.
1.7. При разработке методики ДТИ необходимо различать сооружения, рассчитанные на:
- воздействие эксплуатационных динамических нагрузок - первая группа сооружений по нагрузкам,
- сооружения, рассчитанные на сейсмические и другие особые воздействия - вторая группа сооружений по нагрузкам,
- сооружения, рассчитанные на оба вида воздействий - третья группа сооружений по нагрузкам.
1.8. Для сооружений первой группы по нагрузкам оценка допустимости динамических явлений выполняется по шести критериям:
- общей устойчивости, прочности и деформативности сооружения (3 критерия),
- выносливости, конструктивных элементов сооружения и оборудования,
- выполнения санитарных норм по воздействию вибраций на персонал,
- допустимости вибраций для технологического оборудования, особенно для средств автоматики и контроля режимов энергетического оборудования.
1.9. Для сооружений первой группы по нагрузкам разработка методики ДТИ сводится к определению мест измерения параметров динамических явлений, вызванных эксплуатационными динамическими нагрузками, к выявлению наиболее неблагоприятных по этим явлениям режимов работы эксплуатационного оборудования и других эксплуатационных устройств, являющихся источником динамических воздействий, к выбору методик измерения и обработки результатов измерения этих явлений и, наконец, к выбору методики оценки их допустимости.
1.10. Выбор методик по п. 1.9 должен выполняться отдельно для каждого из критериев, указанного в п. 1.9.
1.11. При отсутствии внешних признаков неблагополучия в напряженно-деформированном состоянии сооружения (трещин, отслоений бетона или штукатурки, протечек и т. п.) допускается заменить инструментальное исследование параметров динамических явлений по устойчивости, прочности и выносливости визуальным обследованием (с помощью оптических приборов) наиболее напряженных конструкций.
1.12. Для сооружений второй группы по нагрузкам (см. п. 1.7) оценка допустимости динамических явлений выполняется по первым из двух критериев, указанных в п. 1.9. Если электростанция отнесена к группе объектов, обеспечивающих гарантированное энергоснабжение при природных бедствиях, то проверка выполняется также по последнему из критериев, указанных в п. 1.9.
1.13. Для сооружений второй группы по нагрузкам разработка методики ДТИ включает:
- определение элементов сооружения, которые предположительно будут находиться в наиболее неблагоприятном напряженно-деформированном состоянии при сейсмических, либо других особых воздействиях,
- установление зависимости напряженно-деформированного состояния вышеуказанных элементов от нормируемых параметров сейсмических и других особых воздействий и динамических характеристик сооружения, которые могут быть выявлены в ходе ДТИ (частоты и формы собственных колебаний, амплитудно-частотные характеристики и т. п.) и установление (на основе этой зависимости) границ допустимого изменения параметров динамических характеристик;
- при необходимости проверки последнего из критериев, указанных в п. 1.9, необходимо также установление зависимости уровней колебаний мест установки технологического оборудования, чувствительного к вибрациям, от нормируемых параметров сейсмических и других особых воздействий и динамических характеристик сооружения, которые могут быть выявлены в ходе ДТИ;
- выбор мест установки виброизмерительной аппаратуры и средств возбуждения вибраций, исходя из возможности такой установки и обеспечения нормальной работы этой аппаратуры и средств и из возможности определения необходимых динамических характеристик при таком выборе мест.
1.14. При решении методических вопросов, перечисленных в п. п. 1.9-1.13, рекомендуется использование справочных данных из [1-4].
1.15. В зависимости от типовых режимов работы электростанции, на которой проводятся ДТИ, при разработке методики ДТИ для сооружений второй группы по нагрузкам рекомендуется:
- если частоты эксплуатационных динамических воздействий достаточно близки к первым собственным частотам сооружения, либо имеют широкий спектр, включающий первые собственные частоты сооружения (такие свойства, как правило, имеют гидравлические источники динамических воздействий - водобойные колодцы, водосбросы и т. п.), то использовать эти эксплуатационные воздействия для ДТИ;
- если частоты эксплуатационных динамических воздействий далеки от первых собственных частот сооружения, то базировать методики на использовании специальных средств возбуждения вибраций - дебалансных или гидравлических вибраторах; при этом, если только это в принципе возможно, рекомендуется на время проведения измерений в ходе ДТИ полностью останавливать работу всего оборудования станции, т. к. отсутствие виброфона даст возможность применять вибраторы сравнительно меньшей мощности и получать значительно более точные результаты.
1.16. Для сооружений третьей группы по нагрузкам рекомендуется проводить ДТИ по объединенной методике, включающей все испытания, необходимые для сооружений первой и второй групп по нагрузкам.
2. ПОДБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ
2.1. Подбор виброизмерительной аппаратуры является сложной инженерно-метрологической задачей, решение которой рекомендуется поручать специализированным организациям. При отсутствии такой возможности следует руководствоваться рекомендациями, приведенными ниже.
2.2. Подбор виброизмерительной аппаратуры начинают с определения диапазона частот, в пределах которых необходимо произвести измерение вибраций, точнее - нижней и верхней частот этого диапазона.
2.3. Нижнюю частоту диапазона измеряемых частот для сооружений первой группы по нагрузкам рекомендуется выбирать наименьшей из двух:
- равной половине низшей из частот вынужденных колебаний; для конструкции здания ГЭС низшая из частот вынужденных колебаний обычно равна жгутовой частоте, т. е. средней частоте соударений вихревого жгута в отсасывающей трубе со стенками; для конструкций водосбросных сооружений и гасителей энергии эта частота может определяться как частота первого максимума спектра пульсаций нагрузки в соответствии с данными справочного пособия [5];
- равной половине низшей из собственных частот сооружения.
2.4. Нижнюю частоту диапазона измеряемых частот для сооружений второй группы по нагрузкам рекомендуется выбирать равной половине низшей из собственных частот сооружения.
2.5. Верхнюю частоту диапазона измеряемых частот для сооружений всех групп по нагрузкам рекомендуется принимать равной удвоенной частоте самой высокочастотной составляющей из значимых частот спектра динамических нагрузок. Для зданий ГЭС, трансформаторных помещений, конструкций распредустройства и т. п. эту частоту рекомендуется принимать равной 200 Гц. Для конструкций водосбросных сооружений, гасителей энергии и т. п. эту частоту рекомендуется принимать не ниже 20 Гц.
Для сооружений, проверяемых на воздействие тектонических землетрясений, эту частоту допускается принимать равной 10 Гц.
2.6. Выбор измеряемого параметра динамических явлений, как правило, определяется нормируемым параметром или критерием допустимости. Так, например, для контроля напряженно-деформированного состояния рекомендуется измерять непосредственно деформации и виброперемещения для сопоставления их величин, определяемых также и через формы собственных колебаний. Для проверки допустимости вибраций по воздействию на персонал рекомендуется измерять виброскорости колебательного движения. А для проверки допустимости вибраций по воздействию на технологическое оборудование рекомендуется измерять виброперемещения, виброскорости или виброускорения в зависимости от критерия допустимости вибраций для каждого из типов оборудования.
При проведении ДТИ с помощью вибраторов, равно как и в других случаях, когда колебания носят гармонический характер, допускается производить измерение одного, любого из параметров вибрации - виброперемещения, виброскорости или виброускорения, т. к. в этом случае между ними существует простая взаимно однозначная зависимость.
2.7. Максимальная чувствительность виброизмерительных приборов выбирается на основе следующих рекомендаций:
- при проведении ДТИ с возбуждением вибраций вибратором при остановленных агрегатах и другом оборудовании электростанции повышение чувствительности измерительной аппаратуры позволяет снизить величины возбуждающих сил; поэтому рекомендуется эту чувствительность выбирать по возможности, большей;
- при проведении ДТИ с возбуждением вибраций эксплуатационными динамическими нагрузками рекомендуется выбирать максимальную (пороговую) чувствительность на порядок большей, чем соответствующая среднему уровню вибраций.
2.8. Количество точек измерения выбирается на основе технико-экономических оценок. Большее число точек измерения позволяет уменьшить число повторений режимов возбуждения колебаний и сократить сроки непосредственно натурных измерений, но ведет к увеличению длины кабелей, усложнению и удорожанию вторичной виброизмерительной аппаратуры.
Практически оказывается нецелесообразным иметь менее восьми и более 32 точек измерения.
2.9. Выбор вторичной аппаратуры не ограничивается. Рекомендуется применение аппаратуры, допускающей получение результатов непосредственно в ходе эксперимента с целью корректировки методики, если выявится необходимость такой корректировки. Наибольшие возможности дает регистрация выходных сигналов датчиков в цифровом коде в памяти ЭВМ с обработкой их по заданным программам и выдачей результатов в графической и табличной форме.
3. ПОДБОР ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ
3.1. При необходимости применения вибровозбудительных средств их параметры определяются по следующим рекомендациям:
- диапазон частот, в пределах которого должно быть обеспечено возбуждение вибраций, определяется по тем же правилам, что и для виброизмерительной аппаратуры (см. раздел 2);
- амплитуда силы, развиваемой вибратором, на нижней частоте определяется по формуле:
где Аj - амплитуда надежно регистрируемых колебаний в точке j (на порядок больше порогового уровня датчика, установленного в этой точке и не менее, чем в 3 раза больше фонового уровня колебаний в этой точке), dji - функция влияния, т. е. перемещение в точке j от единичной силы, приложенной в точке i, где установлен вибратор; при этом для определения силы выбирается наибольшее значение из полученных по всему множеству точек ji;
- амплитуда силы, развиваемой вибратором, на верхней частоте определяется по формуле:
где mi - масса сооружения, приведенная к точке i установки вибратора при прогнозируемой на основе расчетов форме колебаний, соответствующей круговой частоте wв, являющейся верхней частотой диапазона частот, в котором проводятся ДТИ с помощью этого вибратора, nji - определяемое по прогнозируемой форме колебаний отношение амплитуды колебаний в точке i к амплитуде колебаний в точке j; как и в предыдущем случае, выбирается наибольшее значение по всему множеству точек ji.
Для ориентировки полезно иметь в виду, что фоновые уровни вибраций на уровне гребня глухих бетонных плотин обычно характеризуются амплитудами виброперемещений от 1-2 до 3-4 мкм, на водосливных секциях - при неработающих водосбросах - теми же амплитудами, а при работающих - в зависимости от режима - в несколько раз большими; на конструкциях здания ГЭС уровни вибраций характеризуются амплитудами виброперемещений от нескольких микрометров до десятков микрометров.
Для надежной регистрации уровней вибрации, возбуждаемой вибраторами, необходимо возбуждать колебания с амплитудами, не менее чем в три раза превосходящими фоновые.
3.2. Рекомендуется применение дебалансных вибраторов с электроприводом, допускающим регулирование частоты в пределах всего необходимого диапазона частот и с переменным дебалансом, чтобы получать требуемую амплитуду силы как на низких, так и на высоких частотах. Однако, в ряде случаев для перекрытия всего диапазона частот оказывается необходимым применение двух и более вибраторов с разными параметрами.
3.3. Если необходимо испытание гидросооружения не только на горизонтальную, но и на вертикальную составляющую динамических нагрузок, то рекомендуется применение вибраторов, дающих такую возможность без их замены и сложной переналадки, в частности, вибраторов с переключаемым направлением возбуждающей силы.
3.4. Для крепления вибраторов на всех площадках, где необходимо возбуждение динамических нагрузок, устраиваются стальные закладные рамы требуемых размеров и несущей способности. При проектировании закладных рам рекомендуется обеспечить, чтобы напряжения в их элементах, соприкасающихся с бетоном, не превышали 10 МПа.
3.5. Крепление вибратора к закладным рамам рекомендуется выполнять с помощью болтов, шпилек, либо электросваркой. В последнем случае конструкция закладной рамы должна обеспечивать изоляцию бетона от высоких температур.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ. ОБРАБОТКА ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. При проведении ДТИ, в зависимости от вида сооружения и способа возбуждения его колебаний рекомендуется использовать различные методики.
4.2. При проведении ДТИ сооружений, содержащих источники эксплуатационных динамических нагрузок (здания ГЭС, водосбросы и т. п.) рекомендуется первоначально с использованием легкой переносной измерительной аппаратуры провести рекогносцировочное обследование уровней колебаний различных конструкций в различных точках сооружения при различных режимах источников динамических нагрузок. После этого по результатам рекогносцировки на наиболее неблагоприятных по уровням вибрации секциях сооружения проводятся детальные исследования с применением синхронной регистрации вибраций в необходимом количестве точек на всех наиболее неблагоприятных режимах.
4.3. Для выявления наиболее неблагоприятного источника вибраций рекомендуется проводить испытания поочередно при работе только одного источника динамических нагрузок, либо, если это невозможно, то при различных комбинациях этих источников, дающих возможность путем сопоставления установить наиболее неблагоприятный источник.
4.4. При проведении ДТИ сооружений с помощью специальных средств возбуждения вибраций рекомендуется обследовать на каждом сооружении все характерные его секции. Например, при обследовании глухой бетонной плотины, имеющей большую протяженность, рекомендуется обследовать секции наибольшей, средней и наименьшей высоты.
4.5. Рекомендуется проводить каждое ДТИ в два сезона - в начале весны и осени, в моменты минимального и максимального раскрытия межсекционных швов, а на подпорных сооружениях с водохранилищами годичного или многолетнего регулирования - в моменты минимального (желательно УМО) и максимального (НПУ или ФПУ) уровней воды в водохранилище.
В начале весны в допаводковый период минимального стока обычно удается кроме того в широких пределах маневрировать режимами каждого гидроагрегата от полной остановки до кратковременного набора полной мощности.
4.6. На водосбросных сооружениях рекомендуется проводить ДТИ в паводковый период, когда складывается наиболее благоприятная возможность создавать различные сочетания работающих и неработающих водосбросов.
4.7. При проведении ДТИ с целью прогнозирования наибольших уровней вибрации на рабочих местах персонала или в местах установки технологического оборудования, чувствительного к вибрациям, датчики устанавливаются на обследуемых конструкциях и вблизи источников динамических нагрузок для установления связи между их режимами.
4.8. При проведении ДТИ с целью прогнозирования устойчивости сооружения и напряжений в его теле датчики необходимо разместить на сооружении так и в таком количестве, чтобы по их синхронно записанным показаниям можно было построить формы колебаний сооружения на каждой частоте, особенно - на резонансных частотах, либо характерных частотах вынужденных колебаний от эксплуатационных нагрузок.
4.9. При проведении ДТИ сооружений, подверженных эксплуатационным динамическим нагрузкам, особенно от гидроагрегатов, учитывая случайность соотношения фаз нагрузок от каждого агрегата при каждом его пуске, рекомендуется выполнять многократные измерения вибраций после остановов и повторных пусков агрегатов.
4.10. При обработке результатов измерений по п. 4.7 рекомендуется по результатам многократной регистрации колебательных процессов вычислять их амплитудные спектры (или спектральные плотности), а также среднеквадратичные значения по времени. Для оценки вибраций на рабочих местах рекомендуется дополнительно вычислять среднеквадратичные скорости в октавных полосах спектра, оговоренных действующими санитарными нормами.
Примечание: На момент выпуска первой редакции настоящего документа, в соответствии с ГОСТ 12.1.012-78 действуют нормы, соответствующие табл. 1.
4.11. При обработке результатов измерения по 4.8 для сооружений, проверяемых на сейсмические воздействия, рекомендуется по выявленным собственным частотам и формам провести сопоставление с расчетом сейсмостойкости, проводившимся при проектировании сооружения, и на этой основе оценить коэффициенты устойчивости и напряжения, соответствующие расчетному сейсмическому воздействию, при фактических собственных частотах и формах сооружения.
4.12. При обработке результатов измерения по п. 4.8 для сооружений, проверяемых на действие эксплуатационных динамических нагрузок, рекомендуется по выявленным формам вынужденных колебаний определять силы инерции собственных масс сооружения и оборудования и проверять устойчивость и прочность сооружения при суммарном квазистатическом действии статических и динамических (в том числе инерционных) нагрузок в наиболее неблагоприятных сочетаниях.
Таблица 1
Допустимые гигиенические нормы общих технологических вибраций, действующих
на человека в производственных условиях (в пределах частот каждой октавной полосы) по ГОСТ 12.1.012-78
Среднегеометрические и граничные (даны в скобках) частоты октавных полос, Гц |
2 (1,4-2,8) |
4 (2,8-5,6) |
8 (5,6-11,2) |
16 (11,2-22,4) |
31,5 (22,4-45) |
63 (45-90) |
Случай А, мм/с |
13 |
4,5 |
2,2 |
2 |
2 |
2 |
То же, дБ |
108 |
99 |
93 |
92 |
92 |
92 |
Случай Б, мм/с |
5 |
1,8 |
0,89 |
0,79 |
0,79 |
0,79 |
То же, дБ |
100 |
91 |
85 |
84 |
84 |
84 |
Случав В, мм/с |
1,8 |
0,63 |
0,32 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
То же, дБ |
91 |
82 |
76 |
75 |
75 |
75 |
Примечания: 1. В таблице приведены допускаемые параметры для каждого из трех взаимоперпендикулярных направлений вибраций для вертикальных (вдоль оси - перпендикулярной опорной поверхности тела человека в положении стоя и сидя) и для горизонтальных вдоль осей х и у (ось х - горизонтальная от спины к груди, ось у - горизонтальная от правого плеча к левому).
2. Случай А - соответствует технологическим вибрациям на постоянных рабочих местах в производственных помещениях предприятий: в машинно-котельных отделениях, центральных постах управления. Случай Б - для вибраций в складах, столовых, дежурных и других производственных помещениях, где нет машин, генерирующих вибрации, случай В - для вибраций в заводоуправлениях, конструкторских бюро, лабораториях, учебных пунктах, вычислительных центрах, здравпунктах, конторских и других помещениях.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Место тестовых испытаний среди других методов оценки динамической надежности гидросооружений электростанций
Динамические воздействия - кратковременные, но интенсивные - сейсмические, взрывные (в том числе вызванные взрывами в расположенных вблизи электростанции карьерах или других взрывных производствах), или вызванные пропуском расчетного паводка, либо гораздо менее интенсивные, но длительно действующие, связанные с работой гидроагрегатов и других механизмов, а также со сбросом паводковых расходов, меньших расчетного, являются причиной ухудшения состояния сооружений во времени и могут быть причиной разрушения этих сооружений.
Во избежание аварий, Правила Технической Эксплуатации (ПТЭ) предусматривают регулярное наблюдение за состоянием сооружений и ведение их паспортов, в том числе динамических, а также специальную оценку состояния сооружений при сдаче их в эксплуатацию, затем с определенной периодичностью и после каждого анормального воздействия.
Среди методов оценки состояния сооружения, наряду с измерением его параметров при эксплуатационных динамических либо несильных, но частых сейсмических воздействиях, заметное место занимает проведение тестовых испытаний при различных специально создаваемых динамических воздействиях. Для гидротехнических сооружений, характеризуемых сравнительно большими размерами и массой, из всех методик создания специальных динамических воздействий практическое применение получила только методика возбуждения колебаний с помощью вибраторов, главным образом дебалансных. Поэтому рекомендации излагают именно эту методику.
Необходимо отметить, что изложенная в настоящем документе методика оценки динамической надежности сооружения по результатам тестовых испытаний базируется на детерминистических подходах к оценке надежности, связанных с действующими нормативными документами.
Оценка надежности в терминах теории вероятности, с вычислением вероятностей аварийных ситуаций, либо тех или иных отказов в сооружении также возможна, но в настоящих рекомендациях не отражена, главным образом из-за недостаточности необходимых для этого статистических данных и критериев.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Динамический расчет зданий и сооружений. Справочник проектировщика под редакцией профессоров Б. Г. Коренева и И. М. Рабиновича. Стройиздат, М., 1984 г.
2. Динамический расчет сооружений на специальные воздействия. Справочник проектировщика под редакцией профессоров Б. Г. Коренева и И. М. Рабиновича, Стройиздат, М., 1981 г.
3. Динамический расчет специальных инженерных сооружений и конструкций. Справочник проектировщика под редакцией профессоров Б. Г. Коренева и А. Ф. Смирнова, Стройиздат, М., 1986.
4. Л. С. Максимов, И. С. Шейнин. Измерение вибрации сооружений. Справочное пособие. Стройиздат, Л., 1974 г.
5. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений. Справочное пособие. Энергоатомиздат, М., 1968 г.