Zhukov_B_N_Geodezichesky_kontrol_sooruzheny_2

2. Назначение объектов и параметров контроля. Цель - установление правил и требований, регламентирующих выбор оптимального числа объектов и их геометрических параметров, подлежащих геодезическому контролю. Отправными моментами для разработки этих правил и требований должны служить:

требования проектировщиков по оценке качества принятых решений эксплуатируемых зданий, сооружений и оборудования промышленного предприятия, определяющих их надежность;

требования строителей и монтажников по учету деформаций зданий и сооружений при монтажных и выверочных работах;

требования эксплуатационников по определению технического состояния зданий, сооружений и оборудования для регулирования технологических процессов и ремонтных работ.

3.Выбор процессов контроля. Цель - установление системы правил, регламентирующих выбор видов, методов и режимов геодезического контроля. Основой для выработки правил должны служить число контролируемых объектов, количество и виды контролируемых геометрических параметров, состояние и режимы работы объектов, требования безопасной эксплуатации объектов, сроки и стоимость ремонтных работ и т.п.

4.Назначение точности контроля. Цель - сформулировать принципиальные положения теории точностных расчетов и установить правила назначения точности и периодичности в зависимости от категории, методов и видов контроля, условий и режимов работы конструкций и оборудования, графиков ремонтных работ.

Рис.1.2. Технологическая схема геодезического контроля объектов промышленных предприятий

1.2.1. Выбор объектов и параметров контроля

На выбор объектов контроля влияют следующие основные показатели

[8, 9]:

назначение здания, сооружения, оборудования, устанавливаемые нормами технологического проектирования;

уровень надежности объекта, устанавливаемый в проектах на основании задания на проектирование, а также основываясь на правилах технической эксплуатации, нормах технологического проектирования, нормах безопасной эксплуатации;

условия внутренних и внешних воздействий на объект, установленных в процессе проектирования на основании материалов изысканий, заданных технологических процессов, а также требований СНиП и норм технологического проектирования;

мощность объекта и размер капитальных вложений или возможных убытков от его аварии или отказа.

Основными показателями для выбора конкретных геометрических параметров объекта геодезического контроля являются конструктивные особенности зданий, сооружений и оборудования, а также условия их эксплуатации, устанавливаемые в процессе изысканий и проектирования, с учетом требований монтажников и эксплуатационников.

1.2.2. Разработка процессов контроля

Процесс геодезического контроля - совокупность всех действий по определению технического состояния объекта контроля. При разработке процессов следует для каждого объекта и параметра контроля назначить:

категорию контроля; методы контроля (по полноте охвата, по характеру воздействия, по

временной характеристике).

Под категорией контроля понимают градацию процессов контроля, устанавливаемую при их разработке, в зависимости от требований к качеству объектов контроля. Категория контроля определяет уровень качества самого контроля, характеризуемого достоверностью результатов, оснащенностью измерительными средствами, правилами проведения и т.п.

Выбор категории контроля конкретного объекта осуществляется на основе его назначения, условий эксплуатации и качественных признаков, при этом может использоваться таблица 1.1.

Согласно ГОСТ 14.318-87 по временной характеристике, контроль разделяется на непрерывный, периодический и летучий.

При непрерывном контроле поступление информации о контролируемых деформациях происходит непрерывно. Этот вид контроля следует применять для проверки технического состояния объектов, требующих самых высоких категорий контроля, когда контроль обусловлен требованиями самой высокой надежности, безопасности (например, ядерные установки атомных электростанций), когда решения о режимах работы объекта должны приниматься незамедлительно. Непрерывный контроль должен осуществляться автоматическими или автоматизированными средствами измерений.

При периодическом контроле поступление информации о контролируемых деформациях происходит через установленные интервалы времени (исследование деформаций во времени) или операции (например, при пусках и остановах оборудования). При проверке технического состояния зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий этот вид контроля является основным, так как деформации этих объектов при нормальной эксплуатации связаны с достаточно продолжительными во времени процессами.

Летучий контроль деформаций назначается в случаях аварийных ситуаций, отказов, непредусмотренных выходах технических параметров за допустимые величины и других непредвиденных факторах, а также при инспекционных проверках.

По полноте охвата контроль разделяют на сплошной и выборочный. От правильности выбора вида контроля зависят объемы выполнения контрольных операций, а, следовательно, их трудоемкость, численность и квалификация контролеров, достоверность контролируемых параметров, выбор методов и средств измерений.

Сплошной контроль рекомендуется назначать:

при резко изменяющихся характеристиках технологических процессов на контролируемых объектах, режимов грунтовых вод и физико-механических свойствах грунтов их оснований;

при монтаже, наладке и испытаниях основного крупногабаритного оборудования;

при видимых деформациях конструкций зданий и сооружений и средств технического оснащения, обнаруженных в результате их обследования;

при исследовательских работах на головных образцах оборудования;

вслучаях отсутствия материалов систематических наблюдений осадок

идеформаций оснований и фундаментов ("упущенных осадок");

при нестабильном характере производства; при небольших объемах контролируемых объектов и единиц

контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) или маяков в объекте;

при повышенных требованиях к обеспечению заданной точности, связанных с необходимостью применения выборок большого объема.

Выборочный контроль рекомендуется назначать:

при стабильных, нормальных режимах работы оборудования; при стабилизации осадок, горизонтальных перемещений, деформаций

и других геометрических параметров конструкций зданий, сооружений и оборудования, установленных ранее при проведении сплошного контроля;

при условии, если основные данные о нормальном техническом состоянии объекта могут быть получены из контроля по другим параметрам (например, выборочный контроль может быть установлен для контроля осадок колонн каркаса здания, если при контроле геометрических параметров подкрановых путей мостовых кранов в этом здании выявлено их хорошее состояние).

По управляющему воздействию на ход производственного процесса различают: активный и пассивный контроль. От правильности выбора вида контроля зависит точность и периодичность контроля.

Под активным контролем следует понимать контроль, который по своей точности и периодичности позволяет выявить поэтапное изменение таких геометрических параметров, как функции времени, вследствие чего может быть использован для управления процессом эксплуатации (контроль переменных параметров).

Контрольными нормативами при активном контроле служат принятые в проекте (установленные разработчиком) величины приращений (интервалы слежения) для допустимых осадок, горизонтальных смещений и других предельных эксплуатационных отклонений. Интервалы слежения, являющиеся

долями допустимых величин, следует назначать оптимальными и равными по величине, что позволит вести прогнозирование (а, следовательно, и управление) развития осадок, горизонтальных смещений и других изменяющихся во времени параметров наиболее достоверно и экономично.

Активный контроль рекомендуется назначать:

при оценке состояния строительных конструкций и технологического оборудования, для которых характер развития деформации во времени имеет выраженную закономерность и прогнозируем до начала контроля (из опыта эксплуатации аналогичных объектов в идентичных условиях или расчетом по известным методикам);

при исследованиях и испытаниях конструкций зданий, сооружений и оборудования (например, контроле положения валопровода турбоагрегатов при пусках и остановах).

1Проверка объектов контроля с требованиями особо высокого качества и наивысшего уровня надежности, для которых теоретическая вероятность отказа должна быть ничтожно мала (высотные плотины, реакторные установки и т.п.), а также отдельные объекты, преимущественно 2-й категории контроля при наличии критических дефектов.

2Проверка объектов контроля с требованиями высокого качества и высокого уровня надежности (здания и сооружения основного производственного назначения, испытывающие большие нагрузки и воздействия внутренней и внешней среды; основное прецизионное крупногабаритное технологическое оборудование большой производительности с тяжелым режимом работы и высокой степенью использования и т.п.), а также отдельные объекты, преимущественно 3-й категории контроля, связанные с обеспечением безопасности и здоровья людей или наличия критических дефектов.

3Проверка объектов контроля с требованиями оптимального качества и среднего уровня надежности (серийные здания и сооружения основного производственного назначения, не испытывающие больших нагрузок внешней и внутренней среды; здания и сооружения вспомогательного производственного

исоциального назначения, испытывающие значительные нагрузки внутренней и внешней среды; основное крупногабаритное технологическое оборудование большой производительности со средним и низким режимом работы), а также отдельные объекты, преимущественно 4-й категории контроля, связанные с обеспечением безопасности и здоровья людей или наличии значительных дефектов.

4Проверка объектов контроля с требованиями оптимального качества и низкого уровня надежности (здания и сооружения вспомогательного производственного

исоциального назначения, не испытывающие больших нагрузок внутренней и внешней среды), но при наличии значительных дефектов: крупногабаритное технологическое оборудование с низкими режимами работы при наличии значительных дефектов.

Примечание:

В некоторых отраслях промышленности введены свои категории контроля.

Под пассивным контролем при оценке технического состояния зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий следует понимать контроль, который по своей точности позволяет производить только разбраковку действительных отклонений геометрических параметров на допустимые (годные) и недопустимые (негодные). Вследствие этого результаты контроля не могут быть использованы для управления процессом эксплуатации, а только для оценки состояния объекта контроля (контроль постоянных параметров).

Пассивный контроль рекомендуется назначать:

при оценке состояния конструкций зданий, сооружений и оборудования, для которых характер измерения параметров во времени не имеет выраженных закономерностей из-за множества воздействующих факторов, вследствие чего в элементах конструкций предусмотрены специальные устройства для подрихтовки в процессе эксплуатации (например, при оценке состояния подкрановых путей мостовых кранов);

при оценке состояния объектов с нарушенным активным контролем, восстановить результаты которого невозможно;

при оценке на текущий момент состояний конструкций зданий, сооружений и оборудования, за которым контроль ранее не предусматривался или не проводился (выявление "упущенных" деформаций);

при оценке состояния зданий, сооружений и оборудования для целей реконструкции, проведения капитальных ремонтов;

при установке и регулировке оборудования после ремонта.

1.2.3. Назначение требуемой точности контроля параметров

При расчетах точности контроля постоянных параметров, точность рекомендуется устанавливать введением понижающего коэффициента точности

(сп ) на эксплуатационные допуски. В этих случаях точность геодезического

δг( п ) - допускаемое отклонение на геодезические измерения при пассивном контроле;

δэ - эксплуатационное предельное отклонение;

mг(п) - средняя квадратическая ошибка измерения при пассивном контроле.

Рекомендуемые значения коэффициентов сп для различных категорий контроля приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2. Показатели категорий контроля

При активном контроле точность измерения геометрических параметров вычисляется по формулам [8, 15, 17]

cс2

п- коэффициент точности при активном контроле; (1.4)

ак 1 сп

n – число циклов измерений.

1.2.4. Выбор методов и средств измерений

Под методом измерения понимается совокупность приемов использования принципов и средств измерений, под средством измерений - техническое средство, предназначенное для измерения физических величин и имеющее нормированные метрологические свойства. Методы и средства

представлены в изданиях [1, 4, 5, 17, 23, 32, 42].

Основными факторами, влияющими на выбор методов и средств измерений, являются:

характеристика объекта и вид контролируемых геометрических параметров;

требуемая точность контроля параметров; виды контроля по полноте охвата, временной характеристике,

управляющему воздействию; характеристика условий измерений;

продолжительность процесса измерений; стоимость средств измерений и контроля в целом;

наличие средств измерений и специалистов, выполняющих контроль.

1.3. Порядок проектирования геодезического контроля

Разработку проекта геодезического контроля геометрических параметров объектов промышленных предприятий и гражданских комплексов рекомендуется осуществлять в такой последовательности:

1)используя материалы проектирования, а также требования по выбору объектов геодезического контроля, назначают объекты, подлежащие контролю (см. графу 1 в табл.1.3), и дают краткую характеристику их технических и экономических показателей, влияющих на назначение категории, методов и видов контроля;

2)на основании методики выбора объектов и геометрических параметров, изложенных в п.1.2.1, назначают вид и допустимую величину параметра.

Дается обоснование установленных видов и допустимых величин

геометрических параметров со ссылкой на нормативный документ или подтверждающий расчет (см. графы 2-3 табл. 1.3);

3)на основании общих качественных признаков, характеризующих категории контроля (табл.1.1), признаков каждого конкретного объекта и требований к назначению методов и видов контроля, изложенных в п. 1.2.2, производят проектирование процессов контроля и назначают категорию контроля (см. графы 4,5 табл.1.3);

4)на основании категории контроля геометрического параметра объекта и вида контроля по характеру воздействия на ход производства (активный и

пассивный) сначала по табл.1.2 устанавливают значение коэффициента точности для пассивного контроля cп , а затем по формуле (1.4) вычисляют

значение коэффициента точности при активном контроле сак . По формулам

(1.1) и (1.3) устанавливают требуемые точности контроля параметров. Результаты расчета записывают в графы 6-11 табл.1.3;

5)по виду геометрического параметра определяют группу методов и измерительных средств, к которым следует обратиться при поиске конкретных средств измерений. Например, геометрический параметр "относительная разность осадок" здания или сооружения потребует вести поиск среди методов

исредств измерений, определяющих разности высот точек - тригонометрическое, геометрические, гидростатическое нивелирование, микронивелирование, рамные уровни и т.д., в том числе и переносные приборы

иавтоматизированные системы;

6)на основании вида контроля геометрического параметра объекта по временной характеристике, условий измерений (влияния возмущающих воздействий) устанавливают подгруппу средств измерений по степени механизации и автоматизации;

7)по заданной точности измерения геометрического параметра и размера объекта (или размера между контролируемыми точками) выбирают подгруппу методов и средств измерений. Если параметр находится не прямым измерением, а путем различных построений из измеряемых элементов, должна быть рассчитана точность измерения элементов в таком построении. Для выбора средств измерений используется расчетная точность измерения элементов построения. Например, при контроле того же параметра "относительная разность осадок" сооружения, в ряде случаев измерение разностей высот точек взаимосвязанных конструкций не может быть выполнено из непосредственных измерений из-за препятствий; тогда строят схемы передачи высот через промежуточные точки и определяют требуемую точность таких передач;

8)исходя из экономической целесообразности, наличия приборов квалификации контролеров, выбирают конкретное оптимальное средство измерений. При отсутствии соответствующих методов и средств измерений, (в случаях организации геодезического контроля вводимых в эксплуатацию сооружений и оснастки, имеющих новые конструктивные особенности, новых типов оборудования, новых технологических линий и т.п., требующих

значительного увеличения точности) должны создаваться новые методы и средства измерений.