ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТ Р 55260.1.4— 2012

Г идроэлектростанции

Ч а с т ь 1-4

СООРУЖЕНИЯ ГЭС ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ

Общие требования по организации и проведению мониторинга

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений» (ОАО «НИИЭС»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 330 «Процессы, оборудование и энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. № 1354-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТР 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты». а официальный текст изменений и поправок—в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования—на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологиии в сети Интернет (www.gost.ru)

©Стандартинформ. 2015

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ P 55260.1.4—2012

5.8    Мониторинг ГТС в процессе эксплуатации должен обеспечивать:

-    оперативный контроль, предусматривающий экспресс-анализ состояния ГТС после каждого цикла измерений (наблюдений) диагностических показателей путем сопоставления их с критериями безопасности:

-    текущий контроль, предусматривающий комплексный анализ состояния ГТС в годичном (многолетнем) цикле наблюдений, путем оценки соответствия диагностических показателей критериям безопасности, характера (тенденции) их изменения во времени, адекватности реакции ГТС на изменения нагрузок и воздействий;

-    многофакторный анализ, предусматривающий комплексную оценку прочности, устойчивости и эксплуатационной надежности сооружения по результатам многолетних наблюдений диагностических показателей его работы и поверочных расчетов, выполненных с уточнением расчетных моделей и схем, фактических нагрузок и воздействий (выполняется специализированной организацией).

5.9    Собственник или эксплуатирующая организация обеспечивают поддержание в исправном состоянии технических средств системы мониторинга сооружений. Вышедшие из работы ИУ и КИА подлежат замене на новые, способные давать необходимую достоверную информацию о состоянии ГТС. При невозможности равноценной замены КИА необходимо использовать альтернативные методы контроля.

5.10    При проведении мониторинга необходимо соблюдать требования по охране труда и охране окружающей среды.

6 Организация мониторинга гидротехнических сооружений в период эксплуатации

6.1    Мониторинг ГТС организуют собственник или эксплуатирующая организация в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

6.2    Мониторинг ГТС организуют в период их строительства при реализации специального проекта натурных наблюдений, состав которого приведен в (1).

6.3    При сдаче-приемке ГТС подрядные организации передают по актам собственнику (эксплуатирующей организации) — заказчику строительства сооружений:

-    ИУ и КИА. установленные в ГТС; технические паспорта и протоколы тарировки приборов, исполнительные схемы на установку приборов в измерительных створах (сечениях, точках);

-    информационные носители и технические отчеты по данным наблюдений за ГТС в строительный период;

-    ИДС и АС с программным комплексом сбора, хранения и обработки данных наблюдений;

-    программу мониторинга ГТС;

-    перечень диагностических показателей работы и технического состояния сооружений;

-    критерии и декларацию безопасности ГТС, утвержденные в установленном порядке;

-    комплект инструктивных и методических документов по проведению мониторинга ГТС;

-    комплект проектной и исполнительной документации по оснащению сооружений приборными измерительными устройствами, контрольно-измерительной аппаратурой и другими техническими средствами системы мониторинга.

6.4    ГТС I, II и III классов, ранее принятые в эксплуатацию, подлежат оснащению современными техническими средствами контроля с организацией регулярных наблюдений (мониторинга) в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

6.5    Собственник (эксплуатирующая организация) обеспечивает:

-    разработку проекта натурных наблюдений и системы мониторинга ГТС и его экспертизу;

-своевременное оснащение ГТС КИА. предусмотренной проектной документацией, измерительными

устройствами и системами, осуществление технического контроля качества монтажа КИА. измерительных устройств и систем, приемку их в эксплуатацию;

-    организацию проведения регулярных инструментальных и визуальных наблюдений за ГТС, сбор, хранение и обработку данных с применением современной оргтехники и информационных технологий;

-    комплектование пакета нормативно-технической и методической документации, необходимой для обеспечения безопасной эксплуатации ГТС. изучение ее эксплуатационным персоналом, проверку знаний персонала:

-    составление должностных инструкций для эксплуатационного персонала ГТС с отражением в них требований об обязанностях каждого специалиста по выполнению работ по мониторингу ГТС. соблюдению норм и правил;

7

-    контроль работоспособности КИА;

-    оценку достаточности КИА для определения технического состояния сооружений и их отдельных

зон;

-    обучение персонала с предоставлением возможности стажировки на других предприятиях.

6.6    Организационная схема проведения мониторинга ГТС ГЭС в компании-собственнике (эксплуатирующей организации) должна формироваться для следующих трех уровней:

-    уровень ГЭС, на котором осуществляется оперативный контроль за ГТС на основе экспресс-анализа. а для высоконапорных и средненапорных ГЭС I и II классов — оперативный и текущий контроль, диагностика ГТС на основе экспресс-анализа и комплексного анализа ежегодных (многолетних) данных мониторинга. разработка рекомендаций по ремонтам и эксплуатации ГТС;

-    уровень аналитического центра компании-собственника (эксплуатирующей организации), на котором осуществляется полный контроль основных показателей безопасности ГТС всех ГЭС. разработка рекомендаций по ремонтам и эксплуатации ГТС. Для отдельных ГЭС. в т. ч. для сооружений III класса капитальности — оперативный и текущий контроль, диагностика ГТС на основе экспресс-анализа и комплексного анализа ежегодных (многолетних) данных мониторинга, разработка рекомендаций по ремонтам и эксплуатации ГТС;

-    уровень компании-собственника (эксплуатирующей организации)—планирование и реализация мероприятий по обеспечению эксплуатационной надежности и безопасности ГТС на основе мероприятий по повышению безопасности, представленных эксплуатирующей организацией и аналитическим центром компании-собственника (эксплуатирующей организации).

6.7    Подразделение по проведению мониторинга ГТС гидроэлектростанции подчиняется непосредственно техническому руководителю ГЭС.

7 Диагностические показатели и критерии безопасности гидротехнических сооружений

7.1    Выбор элементов диагностирования

7.1.1    Мониторинг ГТС должен предусматривать диагностирование (оценку) их технического состояния на основе данных наблюдений. Эксплуатационная надежность и безопасность сооружения оценивается по достоверным (полученным в результате наблюдений) диагностическим показателям и признакам надежности его элементов и соответствующим им предельно допустимым значениям — критериям безопасности.

7.1.2    В состав контролируемых объектов диагностирования ГТС должны включаться те из его конструктивных элементов (в т. ч. основание), состояние которых в значительной степени определяет надежность и безопасность сооружения.

При выборе элементов диагностирования ГТС должны учитываться его конструктивные особенности, класс, инженерно-геологические особенности основания и береговых примыканий, условия эксплуатации, а также особенности и дефекты строительства.

7.1.3    Для ГТС I, II и III классов в состав основных элементов диагностирования включаются бетонные массивы в виде опытных секций и блоков напорной и низовой граней, контрфорсы, бычки, устои, подпорные стенки и перекрытия; противофильтрационные элементы (экран, ядро, диафрагма) и дренажные устройства; крепления откосов, водобойных колодцев и рисберм; цементационные, шпунтовые и мерзлотные противофильтрационные завесы; зоны сопряжения сооружения с основанием и берегами; облицовки и анкерные крепления стен и сводов туннелей и водоводов; конструктивные и строительные швы и др.

7.2 Выбор диагностических показателей

7.2.1    Состав контролируемых диагностических показателей и признаков для оценки технического состояния ГТС должен определяться проектом наблюдений в соответствии с конструктивными особенностями и классом сооружений, инженерно-геологическими условиями основания, составом элементов диагностирования. условиями строительства и эксплуатации.

7.2.2    В период наполнения водохранилища и в первые 2—3 года эксплуатации ГТС при полном проектном напоре состав контролируемых диагностических показателей и признаков должен быть уточнен с учетом проявившихся за этот период времени особенностей его работы. Аналогичные периодические уточнения показателей следует производить и в последующем в период декларирования безопасности сооружений.

8

ГОСТ P 55260.1.4—2012

7.2.3 Состав контролируемых диагностических показателей и признаков ГТС I—III классов устанавливается в соответствии с [3]. [4]. [5J и включает:

а)    для грунтовых плотин (дамб):

-    осадки гребня и основания:

-    горизонтальные перемещения гребня (берм);

-    фильтрационные (пьезометрические) напоры в области фильтрации:

-    положение поверхности депрессии фильтрационного потока;

-    фильтрационный расход через плотину и основание;

-    градиенты фильтрационных напоров в теле плотины, на противофильтрационных элементах, в основании;

-    проявления очагов сосредоточенной фильтрации, суффозии грунта, трещин и просадок грунта, повреждений волновых креплений откосов, заилений дренажных устройств;

б)    для бетонных и железобетонных плотин:

-    напряжения и деформации в теле плотины и в основании;

-    усилия в арматуре в ответственных железобетонных элементах;

-    противодавление воды на подошву плотины;

-фильтрационные расходы, напоры и градиенты напоров в областях фильтрации;

-отложения донных наносов грунта, кроме высоконапорных сооружений, построенных на реках с незначительной мутностью;

-    осадки плотины и основания;

-    горизонтальные перемещения гребня:

-    раскрытия швов и трещин;

-    размывы в нижнем бьефе;

-    образование трещин, деструктивные разрушения бетона;

в)    для туннелей:

-    усилия в арматуре облицовок и в анкерах крепления стенок и сводов:

-    фильтрационное и горное давление на облицовку;

-деформации стенок, сводов (конвергенция), раскрытие швов, трещинообразование в облицовке;

г)    для подпорных стенок:

-    осадки, раскрытие швов:

-    горизонтальные перемещения и наклоны;

-    усилия в арматуре, деструктивные разрушения бетона:

-    боковое давление грунта обратных засыпок;

-    фильтрационные напоры, дренажные расходы в массивах обратных засыпок (для стенок, работающих под напором воды);

д) для каналов:

-    осадка дамб, ограждающих русло канала;

-    поверхность депрессии фильтрационного потока через дамбы;

-    фильтрационные расходы:

-    проявления повреждений крепления внутренних откосов дамб, локальные оползни, размывы и просадки грунта откосов;

е)    для напорных трубопроводов (водоводов):

-    напряжения в оболочках (сталь, железобетон);

-    раскрытие швов и трещин в оболочках;

-    осадки и смещения анкерных опор;

-    коррозионный и абразивный износ стенок;

ж)    для зданий ГЭС и ГАЭС:

-    осадки и перекосы агрегатных блоков:

-    раскрытия швов и трещин;

-    противодавление воды на фундаментную плиту:

-    приточная фильтрация (расход);

-прочность бетона;

-    вибрации конструкций зданий; и) для судоходных шлюзов:

-    осадки, раскрытие швов;

9

-    горизонтальные перемещения и наклоны стен камер:

-    боковое давление грунта на стены камер:

-    усилия в арматуре стен, деструктивные разрушения бетона;

-    фильтрационные напоры, дренажные расходы в массивах обратных засыпок:

-    противодавление в основании;

к) для оснований ГТС:

-    осадка основания под сооружением;

-    напряжения в грунте основания на контакте с сооружением;

-    фильтрационные напоры и градиенты напора в основании;

-    фильтрационные расходы через основание и береговые примыкания;

-    мутность профильтровавшейся через основание воды;

-    поровое давление воды в глинистых грунтах;

-    проявления очагов сосредоточенной фильтрации, суффозии грунта, локальных выпоров грунта и оползней на береговых склонах.

7.2.4    Кроме показателей, характеризующих работу сооружения, на гидроузлах контролируются уровни верхнего и нижнего бьефов, а также различные воздействия (температурные, сейсмические, техногенные). Для определения температурных воздействий в створе плотины надлежит оборудовать метеопост в соответствии с требованиями по обеспечению достоверности измерений.

7.2.5    Фактические значения нагрузок и воздействий на сооружение или его отдельные элементы должны использоваться при оценке реакции элементов на нагрузки, корректировке расчетных схем и математических моделей сооружения, установлении и уточнении критериев безопасной работы сооружения.

7.3 Назначение критериев безопасности гидротехнических сооружений

7.3.1    Критерии безопасности ГТС установливают по следующим основным показателям безопасности:

-    прочность (в т. ч. фильтрационная);

-    устойчивость;

-    пропускная способность (для речных ГТС);

-    превышение гребня сооружения над уровнем воды в водохранилище с учетом волновых воздействий.

7.3.2    Критерии безопасности должны быть установлены для каждого ГТС. повреждение которого может привести к возникновению чрезвычайной ситуации, и утверждены в установленном порядке в надзорных органах.

7.3.3    За критерии безопасности ГТС следует принимать предельные значения количественных и качественных показателей их состояния и условий эксплуатации, которые, с одной стороны, соответствуют допустимому уровню риска аварии сооружения, а с другой — характеризуют одно из его состояний: исправное (работоспособное), неисправное (частично работоспособное) или предаварийное (неработоспособное).

7.3.4    Для ГТС критерии безопасности должны быть установлены для двух уровней значений их диагностических показателей:

-    К, — первый (предупреждающий) уровень значений диагностических показателей, характеризующий переход ГТС от работоспособного к частично работоспособному состоянию, при достижении которого устойчивость, механическая и фильтрационная прочность водосбросных и водопропускных сооружений соответствуют условиям нормальной эксплуатации;

-    К₂ — второй (предельный) уровень значений диагностических показателей, характеризующий переход сооружения от частично работоспособного в неработоспособное (предаварийное) состояние, при превышении которых эксплуатация ГТС в проектных режимах не допустима.

7.3.5    Критерии безопасности ГТС должны быть установлены на стадии проектирования. Методы определения критериальных значений К, и К₂ показателей состояния ГТС выбираются в соответствии с приложением Б.

7.3.6    Для эксплуатируемых ГТС численные критериальные значения К, и К₂ диагностических показателей следует устанавливать поверочными расчетами по действующим нормам на основное и особое сочетание нагрузок и воздействий. При этом в расчетных моделях и схемах должны быть учтены конструктивные изменения сооружения, внесенные в ходе строительства и эксплуатации, уточненные расчетные нагрузки, характеристики грунтов и материалов, а также выявленные наблюдениями особенности работы, процессы и дефекты, влияющие на прочность и устойчивость сооружения и основания.

ГОСТ P 55260.1.4—2012

7.3.7    Для диагностических показателей, для которых достоверные расчетные значения получить сложно (из-за отсутствия исходных данных, сложности учета многочисленных факторов и т. п.) критериальные значения могут быть установлены статистическим методом.

7.3.8    Статистический метод для назначения критериев безопасности может быть применен для всего комплекса измеряемых диагностических показателей при наличии представительного (5—10 лет) временного ряда измерений в диапазоне нагрузок и воздействий, ранее испытанных ГТС в процессе эксплуатации.

7.3.9    При наличии четких связей количественных диагностических показателей сооружения с уровнями нагрузок, воздействий и цикличностью их изменения во времени критерии безопасности могут быть установлены в виде функциональных зависимостей (закономерностей изменения) между ними.

7.3.10    При проведении мониторинга ГТС в период их эксплуатации следует, наряду с измерениями количественных диагностических показателей, контролировать качественные диагностические показатели (признаки) их технического состояния на основе визуальных наблюдений и экспертных оценок.

7.3.11    Состав и критериальные значения качественных диагностических показателей (признаков) К,

и К₂ (аналогичных по смыслу количественным критериям К, и К₂) устанавливаются экспертным путем на основе анализа сценариев потенциально возможных аварий и прогноза возможных изменений работы и состояния эксплуатируемого ГТС под воздействием различных деструктивных процессов, неисправностей и отказов в работе, природных и техногенных нагрузок и воздействий.

7.3.12    В состав контролируемых визуальными наблюдениями качественных диагностических показателей (признаков) технического состояния эксплуатируемых ГТС должны быть включены:

-    наличие и развитие очагов выхода фильтрации на низовые откосы грунтовых плотин (дамб), на береговые склоны, на территорию нижнего бьефа;

-    наличие и развитие очагов механической или химической суффозии грунта в плотинах, на берегах, в основании;

-    засорение, зарастание, перемерзание дренажных устройств;

-    наличие и развитие трещин, локальных воронок проседания грунта, оползневых «цирков», очагов выпора и пучения грунтов на грунтовых сооружениях;

-    повреждения волнозащитных креплений откосов плотин (дамб);

-    образование наледей на откосах, у дренажей, на береговых склонах:

-    протечки через швы и трещины в бетонных сооружениях и подземных выработках;

-    механические повреждения, морозная коррозия, трещинообразование и выщелачивание бетона в элементах сооружений;

-    размывы русел каналов и русел в нижних бьефах ГЭС:

-    обнажение и коррозия рабочей арматуры несущих железобетонных элементов сооружений и анкерных креплений стен и сводов подземных выработок.

7.3.13    Состав контролируемых качественных диагностических показателей (признаков) для каждого конкретного ГТС назначается и уточняется, а при необходимости дополняется, исходя из особенностей его конструкции, условий и опыта эксплуатации, реального технического состояния, наличия (отсутствия) и характера развития деструктивных процессов, если таковые имеют место быть.

7.3.14    Качественные диагностические показатели (признаки) эксплуатируемого сооружения следует считать соответствующими критериям предупреждающего уровня К,. если они характеризуются начальной стадией (признаком) проявления и отсутствием развития деструктивных процессов во времени. При этом техническое состояние ГТС поданным показателям оценивается как неисправное (частично работоспособное).

7.3.15    Предельный критериальный уровень К₂ качественных диагностических показателей характеризуется их явным проявлением, развитием деструктивных процессов во времени, способным вызвать значительные повреждения или аварию. При этом следует считать, что сооружение переходит в неработоспособное (предаварийное) состояние.

7.3.16    Назначенные для ГТС диагностические показатели и их критериальные значения должны быть занесены в базы данных систем мониторинга.

11

8 Требования по организации и составу наблюдений в системе мониторинга

гидротехнических сооружений

8.1    Общие требования к наблюдениям

8.1.1    Наблюдения на ГТС должны проводиться постоянно в соответствии с требованиями [2]. [1] и настоящего стандарта.

Данные наблюдений должны регулярно анализироваться и по их результатам необходимо проводить оценку состояния и безопасности ГТС. Результаты анализа должны быть представлены 8 виде текущих информационных (оперативных) и ежегодных технических отчетов.

8.1.2    В составе наблюдений на ГТС I. II и III классов должны быть проведены систематические инструментальные и визуальные наблюдения. На сооружениях IV класса должны быть проведены визуальные наблюдения, инструментальные наблюдения — при соответствующем обосновании.

8.1.3    На сооружениях I, II и III классов следует выполнять комплексные наблюдения, которые должны быть выполнены по специальной для каждого ГТС программе. Их состав должен соответствовать составу объектов (элементов) диагностирования и отвечать требованиям получения полной и достоверной информации по всем намеченным проектом диагностическим показателям состояния ГТС и необходимым нагрузкам и воздействиям на него.

8.1.4    Состав наблюдений, проводимых на ГТС, типы и количество КИА, должны назначаться проектом и соответствовать требованиям [4).

8.1.5    Наблюдения должны быть систематическими и должны обладать высокой оперативностью получения информации и проведения измерений (наблюдений). Регулярными наблюдениями должны охватываться все этапы жизненного цикла сооружения: строительный период, периоды постановки его под напор, начальной и последующей (многолетней) эксплуатации при проектных нагрузках, реконструкции, ремонта, вывода из эксплуатации, ликвидации.

8.1.6    Для эксплуатируемых ГТС данные наблюдений должны использоваться в поверочных расчетах при корректировке ранее установленных для них критериальных значений контролируемых диагностических показателей.

8.1.7    Квалификация эксплуатационного персонала, выполняющего наблюдения, должна отвечать требованиям настоящего стандарта и периодически подтверждаться путем повышения квалификации и аттестации.

8.1.8    Данные наблюдений в режиме мониторинга должны подвергаться оперативному (после каждого цикла измерений) экспресс-анализу для оценки технического состояния ГТС, выявления тенденций снижения уровня их безопасности и своевременного принятия мер по предотвращению аварийных ситуаций.

8.2 Организация наблюдений на гидротехнических сооружениях

8.2.1    Контрольные и специальные наблюдения, проводимые на ГТС организуются компанией (организацией) в соответствии с требованиями [3). Контрольные наблюдения и технические средства системы мониторинга ГТС в период эксплуатации должны быть предусмотрены в составе и объеме требований специального проекта.

8.2.2    Для ГТС I, II и III классов, находящихся в эксплуатации без должных технических средств для проведения мониторинга их состояния (или недостаточности этих средств), должен быть разработан и реализован соответствующий проект системы мониторинга.

Проект наблюдений для ГТС I. II и III классов должен включать:

-    перечень контролируемых нагрузок и воздействий на сооружение:

-    перечень контролируемых и диагностических показателей работы и состояния сооружения и его основания:

-    программу и состав инструментальных и визуальных наблюдений;

-    чертежи и технические условия на установку в сооружения КИА. спецификацию измерительных приборов и устройств;

-    структурную схему и технические решения системы мониторинга, включая автоматизированную или информационно-диагностическую системы контроля;

-    инструктивные документы и методические рекомендации по проведению наблюдений за работой и состоянием сооружений;

-    критерии безопасности ГТС.

ГОСТ P 55260.1.4—2012

Содержание

1    Область применения........................................ 1

2    Нормативные ссылки....................................... 2

3    Термины и определения...................................... 2

4    Сокращения............................................ 5

5    Основные требования по мониторингу и оценке технического состояния гидротехнических сооружений ............................................... 6

6    Организация мониторинга гидротехнических сооружений в период эксплуатации.......... 7

7    Диагностические показатели и критерии безопасности гидротехнических сооружений........ 8

7.1    Выбор элементов диагностирования.............................. 8

7.2    Выбор диагностических показателей............................. 8

7.3    Назначение критериев безопасности гидротехнических сооружений.............. 10

8    Требования по организации и составу наблюдений в системе мониторинга гидротехнических сооружений ............................................... 12

8.1    Общие требования к наблюдениям............................... 12

8.2    Организация наблюдений на гидротехнических сооружениях.................. 12

8.3    Состав инструментальных наблюдений в режиме мониторинга................. 13

8.4    Состав визуальных наблюдений на гидротехнических сооружениях в режиме мониторинга. . .    13

8.5    Освидетельствование и обследование гидротехнических сооружений............. 14

9    Требования по оснащению эксплуатируемых гидротехнических сооружений техническими средствами мониторинга......................................... 15

9.1    Контрольно-измерительная аппаратура............................. 15

9.2    Информационно-диагностические системы мониторинга гидротехнических сооружений.....    16

9.3    Автоматизированная система диагностического контроля гидротехнических сооружений ...    18

10    Требования по периодичности регулярных наблюдений (мониторинга) гидротехнических сооружений ................................................ 20

11    Требования по обработке и интерпретации данных мониторинга.................. 21

12    Анализ и оценка технического состояния гидротехнических сооружений по данным мониторинга. .    22

13    Требования к отчетной документации результатов мониторинга................... 26

14    Специальные требования по мониторингу гидротехнических сооружений при нормальных условиях

их эксплуатации.......................................... 27

15    Специальные требования по мониторингу гидротехнических сооружений в условиях стихийных явлений и предаварийных ситуаций................................. 28

16    Мониторинг окружающей среды в границах влияния гидротехнических сооружений........ 29

17    Порядок ввода в эксплуатацию технических средств системы мониторинга............ 29

18    Требования по использованию данных мониторинга технического состояния гидротехнических сооружений в практике их эксплуатации............................... 29

19    Требования к построению системы геодинамического мониторинга................. 30

19.1    Определение диагностических показателей и критериев безопасности гидротехнических сооружений ............................................. 30

19.2    Основные виды режимных геодинамических наблюдений................... 30

19.3    Измерительные средства геодинамических наблюдений, измерительные и информационнокоммуникационные системы геодинамических полигонов...................... 31

19.4    Типовые методики и периодичность различных видов режимных наблюдений......... 32

19.5    Типовые методики обработки данных режимных геодинамических наблюдений........ 33

19.6    Представление данных геодинамического мониторинга.................... 34

19.7    Организация эксплуатации и обслуживания геодинамического полигона............ 34

Приложение А (обязательное) Классы гидротехнических сооружений................. 38

Приложение Б (рекомендуемое) Определение критериальных значений состояния гидротехнических

сооружений...................................... 40

Приложение В (рекомендуемое) Состав основных средств систем мониторинга гидротехнических сооружений ....................................... 42

Приложение Г (рекомендуемое) Формы таблиц представления результатов экспресс-анализа технического состояния гидротехнического сооружения.................... 43

Приложение Д (обязательное) Режимы функционирования геодинамических полигонов........ 44

Библиография............................................ 47

Введение

Настоящий стандарт разработан в соответствии с требованиями Федерального закона от 27 декабря 2002 г. № 1&4-ФЗ «О техническом регулировании».

Настоящий стандарт разработан в целях формирования единых для гидроэлектростанций организационных и технических требований по проведению мониторинга технического состояния гидротехнических сооружений в процессе их эксплуатации. В настоящий стандарт включены апробированные многолетним опытом и широко используемые на практике организационные, методические и технические требования к средствам контроля, наблюдениям, оценке технического состояния гидротехнических сооружений всех классов ответственности.

Требования настоящего стандарта основаны на основных положениях Федерального закона от 21 июня 1997 г. № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений» и соответствуют требованиям нормативных документов федеральных органов исполнительной власти, уполномоченных в области безопасности гидротехнических сооружений. При разработке настоящего стандарта использованы требования нормативных технических документов, действующих в области применения настоящего стандарта. Указанные требования актуализированы применительно к современным условиям реализации задач мониторинга и оценки технического состояния гидротехнических сооружений гидроэлектростанций и гидроаккумулирующих электростанций.

IV

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Г идроэлектростанции

Ч а с т ь 1-4

СООРУЖЕНИЯ ГЭС ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ

Общие требования по организации и проведению мониторинга

Hydro power plants. Part 1-4. Hydraulic engineering constructions of hydroelectric power stations.

The general requirements to the organization and realization of monitoring

Дата введения — 2014—07—01

1 Область применения

1.1    Настоящий стандарт устанавливает нормы и требования по:

-организации и проведению регулярных наблюдений (мониторинга) за диагностическими показателями гидротехнических сооружений;

-    нагрузкам и воздействиям и оценке технического состояния гидротехнических сооружений гидроэлектростанций в процессе их эксплуатации.

1.2    Настоящий стандарт распространяется на следующие гидротехнические сооружения I—IV классов:

-плотины и дамбы;

-    здания гидроэлектростанций;

-    устои и подпорные стены, входящие и не входящие в состав напорного фронта;

-    водоприемники и водозаборные сооружения;

-    водосбросы, водоспуски и водовыпуски;

-каналы;

-туннели;

-    трубопроводы (водоводы);

-    напорные бассейны, уравнительные резервуары и аэрационные шахты.

Классы гидротехнических сооружений необходимо определять с учетом требований (1) и приложения А.

1.3    Допускается применять настоящий стандарт для гидротехнических сооружений, не входящих в состав объектов гидроэнергетики, в т. ч. для:

-    рыбопропускных сооружений, входящих в состав напорного фронта;

-    судоходных сооружений (шлюзов, судоподъемников и судоходных плотин);

-    гидротехнических сооружений, входящих в состав комплексов инженерной защиты населенных пунктов и предприятий.

1.4    Настоящий стандарт распространяется на приборные средства измерений, автоматизированные и информационно-диагностические системы, применяемые при мониторинге гидротехнических сооружений гидроэлектростанций и гидроаккумулирующих электростанций.

1.5    Настоящий стандарт устанавливает основные нормы и требования, относящиеся к:

-    организации мониторинга гидротехнических сооружений в период эксплуатации;

-    составу контролируемых диагностических показателей гидротехнических сооружений и критериям их безопасности;

-    составу инструментальных и визуальных наблюдений за гидротехническими сооружениями в период их эксплуатации;

-    оснащению гидротехнических сооружений техническими средствами контроля за их состоянием;

-    периодичности регулярных наблюдений (мониторинга) гидротехнических сооружений;

-    методам обработки и анализа данных мониторинга гидротехнических сооружений, оценке технического состояния гидротехнических сооружений;

Издание официальное

-    использованию данных мониторинга гидротехнических сооружений в практике их эксплуатации;

-    объемам и формам контроля за гидротехническими сооружениями со стороны собственника (эксплуатирующая организация).

1.6 Настоящий стандарт не учитывает все особенности средств измерений, измерительных устройств и технических систем мониторинга, примененных на разных гидроэлектростанциях.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты;

ГОСТ 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения

ГОСТ 19.106-78 Единая система программной документации. Требования к программным документам, выполненным печатным способом

ГОСТ 27.002-2009 Надежность в технике. Термины и определения

ГОСТ 34.003-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения

ГОСТ 34.602-89 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы

ГОСТ 19185-73 Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения ГОСТ Р 22.0.01-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Основные положения ГОСТ Р 22.1.02-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения

ГОСТ Р 22.1.11-2002 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг состояния водоподпорных гидротехнических сооружений (плотин) и прогнозирование возможных последствий гидродинамических аварий на них. Общие требования

ГОСТ Р 22.10.01-2001 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Оценка ущерба. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего тода, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше тодом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затративающей эту ссылку.

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ Р 22.1.02. ГОСТ Р 22.10.01, ГОСТ 27.002, ГОСТ 34.003, ГОСТ 19185, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    автоматизированная система диагностического контроля; АСДК: Система автоматического опроса дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры, установленной на сооружениях, одновременно сравнивающая полученные результаты с критериями оценки технического состояния и безопасности сооружений.

3.2    геодинамический мониторинг: Специализированный вид мониторинга, система регулярных наблюдений и контроля за развитием опасных геодинамических процессов и явлений в техноприродной системе, за факторами, обусловливающими их формирование и развитие, проводимых по определенной программе. выполняемых в целях своевременной диагностики опасных для сооружений геодинамических явлений, разработки и проведения мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций, связанных с опасными геодинамическими процессами и явлениями, или по снижению наносимого их воздействием ущерба.

2

ГОСТ P 55260.1.4—2012

3.3    геодинамический полигон: Специализированный наблюдательный полигон (территория гидротехнических сооружений с размещенными на ней измерительными и коммуникационными средствами), на котором выполняются комплексные (геодезические, геомеханические. инженерно-сейсмологические, инженерно-сейсмометрические. геофизические и др.) наблюдения за природными, техногенными и техногенно-индуцированными геодинамическими процессами, влияющими на состояние техноприродной системы.

3.4    гидрогенерирующая компания: Компания (организация), в состав объектов собственности (активов) которой входят гидроэлектростанции.

3.5    гидротехнические сооружения; ГТС: Сооружения, подвергающиеся воздействию водной среды. предназначенные для использования и охраны водных ресурсов, предотвращения вредного воздействия вод. в том числе загрязненных жидкими отходами.

3.6    гидроузел: Комплекс гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и совместному назначению.

3.7    государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений: Организация и проведение уполномоченными государственными органами исполнительной власти периодических инспекций (проверок) гидротехнических сооружений в целях установления соответствия их состояния и уровня эксплуатации требованиям безопасности.

3.8    декларация безопасности гидротехнического сооружения: Документ, в котором обосновывается безопасность гидротехнического сооружения и определяются меры по обеспечению безопасности гидротехнического сооружения с учетом его класса.

3.9    дефект сооружения: Снижение технических характеристик конструкции или материала сооружения (основания) вследствие нарушений выполнения проекта или выявления его недостатков.

3.10    диагностика гидротехнических сооружений: Установление и прогнозирование технического состояния сооружения по контролируемым показателям его работы.

3.11    диагностические критерии: Значения показателя (комбинации показателей) состояния гидротехнического сооружения, используемые для оценки его технического состояния, определения степени опасности наблюдаемых отклонений и нарушений нормального режима эксплуатации сооружения.

3.12    диагностические показатели: Наиболее значимые для оценки и диагностики технического состояния гидротехнического сооружения контролируемые показатели.

3.13    зона взаимодействия сооружения и основания: Область основания и сооружения, в которой в строительный и эксплуатационный периоды происходят изменения напряженно-деформированного и фильтрационного состояний, изменяются состав и свойства грунтов, материалов сооружения, фильтрующихся вод.

3.14    измерительное устройство; ИУ: Техническое средство, предназначенное для измерения физических величин — технических характеристик объекта контроля непосредственно или посредством вторичного устройства (прибора).

3.15    инженерно-сейсмологические методы: Способы и средства изучения особенностей сейсмических условий участка расположения ГТС: уточнения параметров и повторяемости местных землетрясений, контроля сейсмически активных разломов и сохранных блоков земной коры, оценки приращения интенсивности землетрясений в баллах и спектральных характеристик разреза в типичных зонах с различными грунтовыми условиями и в различных частях основания сооружения, учета влияния неоднородностей геологического и геоморфологического строения площадок на интенсивность сейсмических колебаний, определение расчетных акселерограмм и карты сейсмического микрорайонирования, основанных на регистрации удаленных и местных землетрясений, микроземлетрясений и промышленных взрывов локальной сетью стационарных или передвижных сейсмометрических станций.

3.16    инженерно-сейсмометрические методы: Способы и средства изучения ГТС. основанные на регистрации микросейсм, местных землетрясений и сейсмических волн от взрывов в целях определения особенностей поведения сооружения и отдельных его частей при различных динамических воздействиях.

3.17    информационно-диагностическая система; ИДС: Система, диагностирующая состояние контролируемого объекта, включающая базу данных наблюдений, программу их обработки и диагностические критерии для оценки состояния сооружений.

3.18    измерительный створ (сечение): Условная горизонтальная или вертикальная плоскость в сооружении. в которой устанавливается контрольно-измерительная аппаратура.

3.19    комплексный анализ состояния гидротехнического сооружения: Анализ технического состояния сооружения по результатам годичных (многолетних) циклов наблюдений всеми измерительными средствами путем оценки соответствия его диагностических показателей критериям безопасности, нормам

и проекту, характера (тенденции) их изменения во времени, адекватности реакции сооружения на изменения нагрузок и воздействий.

3.20    контрольно-измерительная аппаратура; КИА: Совокупность технических средств измерений (измерительных приборов, датчиков и др.) и вспомогательных устройств, предназначенных для контрольных натурных наблюдений и исследований состояния сооружения и основания.

3.21    критерии безопасности гидротехнического сооружения: Предельные значения количественных и качественных показателей состояния гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений.

3.22    критерий состояния гидротехнического сооружения К1: Первый (предупреждающий) уровень значений диагностических показателей, при достижении которого устойчивость, механическая и фильтрационная прочность сооружения и его основания, а также пропускная способность водосбросных сооружений продолжают соответствовать условиям нормальной эксплуатации.

3.23    критерий состояния гидротехнического сооружения К2: Второй (предельный) уровень значений диагностических показателей, при превышении которого эксплуатация сооружения в проектных режимах недопустима.

3.24    многофакторный анализ состояния гидротехнического сооружения: Оценка прочности, устойчивости и эксплуатационной надежности сооружения по результатам многолетних инструментальных и визуальных наблюдений диагностических показателей его работы и поверочным расчетам по действующим нормам проектирования и уточненным расчетным схемам с использованием фактических действующих нагрузок и воздействий, физико-механических характеристик материалов, геометрических размеров, выявленных дефектов и (или) повреждений сооружения.

3.25    мониторинг окружающей среды: Система регулярных наблюдений и контроля, проводимых по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменения.

3.26    мониторинг технического состояния гидротехнических сооружений: Система регулярных инструментальных и визуальных наблюдений за показателями работы и технического состояния сооружений, проявлением и развитием опасных для сооружений техногенных и природных процессов и явлений, проводимых по определенной программе в целях объективной оценки эксплуатационной надежности и безопасности сооружений, своевременной разработки и проведения ремонтных мероприятий.

3.27    наблюдения контрольные: Систематические инструментальные и визуальные наблюдения, проводимые на сооружениях в целях изучения основных параметров работы, комплексного анализа его состояния и оценки эксплуатационной надежности.

3.28    наблюдения специальные: Наблюдения (исследования), проводимые на сооружении при соответствующем обосновании в целях изучения различных процессов, уточнения методов и результатов расчета и модельных исследований, обоснования конструктивных решений, методов производства работ и улучшения условий эксплуатации сооружения.

3.29    напряженно-деформированное состояние сооружения или основания; НДС: Состояние объекта, характеризуемое контролируемыми уровнями значений напряжений и деформаций.

3.30    объект (элемент) контроля: Сооружение, здание или их ответственные элементы, подлежащие контролю прочности, устойчивости или водопроницаемости.

3.31    обеспечение безопасности гидротехнического сооружения: Разработка и осуществление технических и организационных мер по предупреждению аварии сооружения.

3.32    опасное геодинамическое явление: Событие природного или техногенного происхождения, или результат действия природных, техногенных и техногенно-индуцированных геодинамических процессов. которые могут вызвать чрезвычайную ситуацию в техноприродной системе.

3.33    риск аварии гидротехнического сооружения: Численная мера среднегодовой вероятности возникновения аварии сооружения при реализации определенной опасности (нагрузки, воздействия, ошибки проекта, нарушение правил эксплуатации), способной вызвать аварию.

3.34    сейсмическая опасность: Вероятность проявления сейсмических воздействий определенной интенсивности на заданной площади в течение определенного интервала времени.

3.35    сейсмический риск: Вероятность непревышения или превышения установленного уровня сейсмического воздействия либо вероятность социального и экономического ущерба, связанного с землетрясениями на заданной территории в течение определенного интервала времени.

4

ГОСТ P 55260.1.4—2012

3.36    система мониторинга состояния гидротехнических сооружений: Совокупность измерительных приборов и других взаимодействующих технических устройств, обеспечивающих получение, передачу. сбор и обработку информации регулярных наблюдений диагностических показателей технического состояния сооружений.

3.37    специализированные обследования: Обследования, проводимые специализированными организациями по специально разрабатываемым программам для оценки технического состояния объектов контроля.

3.38    исправное техническое состояние гидротехнических сооружений (работоспособное):

Состояние гидротехнических сооружений, при котором значения диагностических показателей их состояния не превышают своих критериальных значений К1.

3.39    неисправное техническое состояние гидротехнических сооружений (частично работоспособное): Состояние гидротехнических сооружений, при котором значение хотя бы одного диагностического показателя состояния сооружения стало больше его критериального значения К1. но не превысило критериального значения К2.

3.40    предаварийное техническое состояние гидротехнических сооружений (неработоспособное): Состояние гидротехнических сооружений, при котором значение хотя бы одного из диагностических показателей состояния сооружений стало больше его критериального значения К2.

3.41    нормальный уровень безопасности гидротехнического сооружения: Уровень безопасности гидротехнического сооружения, которому соответствует нормальное (исправное) техническое состояние сооружения и основания, а их эксплуатация осуществляется в соответствии с проектом и правилами эксплуатации без нарушения действующих законодательных актов, норм и правил.

3.42    пониженный уровень безопасности гидротехнических сооружений: Уровень безопасности гидротехнических сооружений, которому соответствует нормальное (исправное) техническое состояние сооружений и оснований, но собственник (эксплуатирующая организация) которых допускает нарушение правил технической эксплуатации, невыполнение первоочередных мероприятий или неполное выполнение предписаний органов государственного надзора по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений.

3.43    неудовлетворительный уровень безопасности гидротехнических сооружений: Уровень безопасности гидротехнических сооружений, которому соответствует неисправное техническое состояние сооружений и оснований, эксплуатирующихся в условиях снижения механической или фильтрационной прочности, превышения предельно допустимых значений критериев безопасности для исправного состояния, других отклонений от проектного состояния, способных привести к возникновению аварии.

3.44    критический уровень безопасности гидротехнических сооружений: Уровень безопасности гидротехнических сооружений, эксплуатация которых происходит в условиях развивающихся процессов снижения прочности и устойчивости элементов конструкций и оснований, превышения предельно допустимых значений критериев безопасности, характеризующих переход от неисправного к неработоспособному состоянию гидротехнических сооружений.

3.45    чрезвычайная ситуация: Обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии гидротехнического сооружения, которая повлекла за собой или может повлечь человеческие жертвы. ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

3.46    эксплуатирующая организация: Юридическое лицо независимо от его организационно-правовой формы, владеющее и использующее объект электроэнергетики на праве оперативного управления, хозяйственного ведения, аренды или иных законных основаниях или организация, исполняющая обязанности, необходимые для ведения деятельности по безопасному производству электрической и тепловой энергии в соответствии с законодательством Российской Федерации.

3.47    экспресс-анализ состояния гидротехнического сооружения: Оперативная оценка технического состояния сооружения по единичному циклу наблюдений его диагностических показателей путем сопоставления их с критериями безопасности.

4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АРМ — автоматизированное рабочее место:

АС — автоматизированная система;

5

АСДК — автоматизированная система диагностического контроля;

АСО КИА — автоматизированная система опроса контрольно-измерительной аппаратуры;

АЭ — акустическая эмиссия;

БД — база данных;

ВЭЗ — вертикальное электрическое зондирование;

ВЭЗ ВП — вертикальное электрическое зондирование методом вызванной поляризации;

ВЭЗ МДС — вертикальное электрическое зондирование по методу двух составляющих;

ГАЭС — гидроаккумулирующая электростанция;

ГРЯЗ — георадиолокационное зондирование;

ГТС — гидротехническое сооружение;

ГЭС — гидроэлектростанция;

ЕП — метод естественного электрического поля;

ИДС — информационно-диагностическая система;

ИОЦ — информационнообрабатывающий центр;

ИУ — измерительное устройство:

КИА — контрольно-измерительная аппаратура;

КМПВ — корреляционный метод преломленных волн;

МЗТ — метод заряженного тела;

МРОТ — минимальный размер оплаты труда согласно законодательству Российской Федерации;

НДС—напряженно-деформированное состояние;

РЗМ — резистивиметрия;

ТМ — термометрия;

ТПС — техноприродная система;

УВБ — уровень верхнего бьефа;

УЗК — ультразвуковой каротаж:

ЧС — чрезвычайная ситуация;

ЭП — электропрофилирование.

5 Основные требования по мониторингу и оценке технического состояния

гидротехнических сооружений

5.1    Мониторинг технического состояния и безопасности (далее — мониторинг) должен проводиться на всех ГТС. повреждения которых могут привести к возникновению чрезвычайной ситуации в соответствии с (2).

5.2    Мониторинг проводят в целях обеспечения постоянного контроля за показателями технического состояния и безопасности ГТС. природных и техногенных воздействий и разработки мер на основании полученных данных, обеспечивающих условия для безопасной эксплуатации ГТС и предотвращения их повреждений и аварий.

5.3    Основой мониторинга ГТС являются регулярные комплексные инструментальные и визуальные наблюдения за диагностическими показателями их состояния в период эксплуатации. Основу технической системы мониторинга составляют АС. АСДК. АСО КИА. ИДС, ИУ и КИА для получения, обработки и оценки достоверной оперативной информации наблюдений, информации о работе и состоянии сооружения, разработанные на основании технического задания согласно ГОСТ 34.602.

5.4    ГТС для осуществления мониторинга их состояния, должны быть заблаговременно (на стадии строительства) оснащены необходимыми современными приборными ИУ, КИА, другими техническими системами в соответствии с проектом.

5.5    Мониторинг ГТС должен проводиться эксплуатационным персоналом, аттестованным на проведение данного вида работ. Для проведения указанных работ могут привлекаться специализированные организации. имеющие соответствующие свидетельства (сертификаты) и опыт работы.

5.6    Для ГТС. подвергаемых мониторингу, должны быть установлены критериальные значения контролируемых диагностических показателей их работы и технического состояния (критерии безопасности).

5.7    Мониторинг на эксплуатируемых ГТС должен проводиться постоянно в течение всего жизненного цикла эксплуатации: при вводе в эксплуатацию, при эксплуатации, ремонтных работах, реконструкции, консервации, выводе из эксплуатации и ликвидации.

6