ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ	ГОСТ Р
f \ СТАНДАРТ \ / российской	58719—
ФЕДЕРАЦИИ	2019

Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Гидравлические электростанции. Гидротехнические сооружения

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И АППАРАТУРА.

УСЛОВИЯ СОЗДАНИЯ

Нормы и требования

Издание официальное

Москва

Стандартииформ

2019

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН филиалом Акционерного общества «Институт Гидропроект» — «НИИЭС» при участии Публичного акционерного общества «Федеральная гидрогенерирующая компания — РусГидро» (ПАО «РусГидро»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 «Электроэнергетика»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 декабря 2019 г. № 1339-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». 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 метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

©Стандартинформ. оформление. 2019

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 II

-    состав и сроки технологических проверок аппаратуры и вторичных приборов.

4.1.12    При проектировании размещения кабельных линий АСО КИА необходимо учитывать конкретные условия компоновки ГТС и технологические параметры, определяемые самими измерительными устройствами.

4.1.13    Основными принципами создания и прокладки телекоммуникационных линий должны быть минимизация затрат и надежность получаемых результатов.

4.1.14    В качестве дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры АСО КИА должны использоваться датчики серийного производства, выполненные под современные средства сбора и передачи информации.

4.1.15    Изготавливаемая аппаратура и устройства по возможности должны быть апробированы на других объектах, работающих в сходных геологических и производственных условиях.

4.1.16    Номенклатуру, число измерительных устройств и их местоположение в теле ГТС. основании и отдельных элементах сооружений следует назначать исходя из состава задач и объема наблюдений.

4.1.17    Наблюдения, проводимые на ГТС с помощью КИА и устройств, разделяются на контрольные и специальные натурные наблюдения.

4.1.18    Контрольные наблюдения должны проводиться для оценки эксплуатационной надежности ГТС в течение всего периода эксплуатации гидроузла.

4.1.19    Специальные натурные наблюдения на ГТС следует проводить при соответствующем обосновании в целях получения данных для уточнения методов и результатов расчета, результатов модельных исследований, обоснования конструктивных решений, методов производства работ, улучшения условий эксплуатации сооружений, а также в случае возникновения нештатных ситуаций, влияющих на уровень безопасности сооружения, или превышения критериальных значений диагностических показателей.

4.1.20    Специальные наблюдения должны предусматриваться на высоких (более 60 м) и сверхвысоких плотинах (более 100 м). на сооружениях, построенных в неблагоприятных инженерно-геологических условиях, в северной климатической зоне, в районах с повышенной сейсмической активностью и др., а также на таких сооружениях как туннели, подпорные стены, водоприемники и сооружения, возведенные с использованием новых, не применявшихся ранее технологий (см. 4.2.5 и 4.2.6).

4.1.21    Специальные наблюдения должны проводиться как с помощью закладной аппаратуры, устанавливаемой во время строительства, так и с помощью дополнительной КИА. установленной в период эксплуатации. Поскольку закладная аппаратура имеет ограниченный срок гарантийной эксплуатации (15—25 лет) и при выходе из строя, как правило, не может быть заменена, она может использоваться для контроля состояния сооружений только в пределах гарантийного срока эксплуатации закладной КИА. Показания закладных приборов, действующих за пределами гарантийного срока, не могут использоваться для назначения по ним критериев безопасности.

4.2 Состав и виды натурных наблюдений

4.2.1    Необходимый состав контрольных наблюдений и виды определяемых (измеряемых) параметров должны обосновываться в проектной документации и программе натурных наблюдений (СП 23.13330.2018, СП 39.13330.2012 и СП 40.13330.2012).

4.2.2    На бетонных сооружениях должны контролироваться следующие параметры, характеризующие состояние сооружений:

-    наклоны сооружений:

-    осадка сооружений:

-    горизонтальные перемещения:

-    взаимные смещения элементов сооружений;

-    напряжения на контакте «вмещающий массив — сооружение»;

-    фильтрационное противодавление по подошве сооружений и фильтрационные напоры в основании;

-    фильтрационные расходы через тело, основание и швы сооружения;

-    напряжения в арматуре;

• деформации и/или напряжения в элементах бетонных конструкций и металлоконструкциях:

-    температурный режим в теле и основании («вмещающем массиве — сооружении»);

-    температурный режим фильтрационной воды;

-    химическая и механическая суффозия в теле сооружения и основании;

-    раскрытие трещин, температурно-осадочных и строительных швов;

-    уровни воды в верхнем и нижнем бьефах;

-    размывы водобоя и рисбермы, дна и берегов в нижнем бьефе.

4.2.3    На грунтовых сооружениях должны контролироваться:

-    осадка по гребню плотины и бермам;

-    горизонтальные перемещения по гребню плотины и бермам;

-    положение кривой депрессии в теле сооружения и значения фильтрационных напоров в основании и в зонах береговых примыканий;

-    напряжения на контакте «вмещающий массив — сооружение»;

-    расходы фильтрационной воды;

-    химическая и механическая суффозия в теле сооружения и основании;

-    температурный режим в теле плотины, вмещающем массиве и основании (для сооружений, возводимых в северной климатической зоне);

-    уровни воды в верхнем и нижнем бьефах;

-    размывы дна, водобоя, рисбермы и берегов в нижнем бьефе.

4.2.4    На прилегающей к ГТС территории в случае, предусмотренном в проектной документации, должны контролироваться:

-    осадка оползневых и потенциально неустойчивых склонов (на поверхности и в глубине склонов);

-    горизонтальные смещения оползневых и потенциально неустойчивых склонов (на поверхности и в глубине склонов);

-    взаимные перемещения участков вмещающих массивов вдоль геологических нарушений (геологических разломов);

-    горизонтальные и вертикальные перемещения геологических пород вблизи береговых примыканий бетонных плотин, в верхнем и нижнем бьефах (воронка оседания).

4.2.5    Специальные виды наблюдений в период строительства и начальный период эксплуатации (определяется в проектной документации) на бетонных и железобетонных сооружениях должны включать:

-    контроль напряжений в бетоне;

-    контроль напряжений в арматуре;

-    контроль изменения деформационно-прочностных характеристик материала плотины и основания;

-    контроль деформаций и температуры в теле сооружений;

-    контроль напряжений в основании и на контакте с сооружением.

4.2.6    Специальные виды наблюдений в период строительства и начальный период эксплуатации (определяется в проектной документации) на грунтовых сооружениях должны включать:

-    измерение порового давления в грунтовых ядрах и в теле каменно-земляных и земляных плотин;

-    измерение напряжений в ядре, переходных зонах, боковых призмах;

-    измерение послойных деформаций грунта в теле сооружения и в основании;

-    контроль трещинообразования в грунтовых противофильтрационных элементах сооружений;

-    измерение деформаций растяжения-сжатия в теле плотины;

-    наблюдение за температурным режимом фильтрационного потока и определение химического состава воды.

4.2.7    На подземных сооружениях электростанций должен проводиться контроль за:

-    напряженно-деформированным состоянием анкерного и сводового крепления, вмещающего массива, контакта «массив-обделка выработки», обделок выработок;

-    напряжениями в арматуре обделок подземных выработок;

-    деформациями, перемещениями и температурой стен и свода камеры машинного зала;

-    фильтрационным и температурным режимами вмещающего массива;

-    протечками воды в помещения.

4.2.8    На ГТС гидроаккумулирующих электростанций должны контролироваться:

-    осадка, горизонтальные перемещения и углы наклона сооружений;

-    взаимные смещения элементов сооружений по швам;

-    раскрытие межсекционных и деформационных швов в сооружениях;

-    деформации крепления откосов верхнего и нижнего бассейнов;

-    напряжения в арматуре сооружений:

-    давление грунта на контакте «вмещающий массив-сооружение»;

-    напряжения и/или деформации в металлоконструкциях;

-    избыточное фильтрационное давление за бетонным креплением откосов в процессе сработки верхнего бассейна;

-    фильтрационное давление на контакте «вмещающий массив-сооружение»;

-    деформации опор трубопроводов;

-    напряжения в элементах трубопроводов.

4.2.9 Состав контрольных и специальных наблюдений может корректироваться в зависимости от инженерно-геологических условий, типа, размеров и конструктивных особенностей сооружений.

4.3 Состав контрольно-измерительной аппаратуры, используемой для постоянных контрольных наблюдений

4.3.1    Контроль осадок должен выполняться с выбором средств контроля из числа следующих приборов и устройств:

-    поверхностных марок:

-    боковых марок;

-    глубинных марок;

-    опорных рабочих реперов;

-    фундаментальных реперов;

-    гидростатических нивелиров;

-    элеваторов высот.

4.3.2    Контроль горизонтальных перемещений должен проводиться с выбором средств контроля из числа следующих приборов и устройств:

-    прямых отвесов:

-    обратных отвесов:

-    створных знаков;

-    подвижных визирных марок;

-    опорных визирных марок;

-    геодезических знаков спутниковой системы наблюдений;

-    инклинометров;

-    оптических, магнитных или других датчиков для измерения перемещения натянутой струны.

4.3.3    Контроль взаимных смещений секций или отдельных элементов бетонных сооружений должен выполняться с помощью одноосных, двуосных, трехосных щелемеров или закладной КИА.

4.3.4    Контроль пьезометрических напоров и противодавления проводится:

1)    в теле и основании грунтовых сооружений с помощью:

-    пьезометров опускных;

-    пьезометров закладных;

-    преобразователей давления (пьезодинамометров, манометров);

2)    под подошвой и в основании бетонных сооружений с помощью:

-    пьезометров закладных напорных и безнапорных;

-    пьезометров опускных безнапорных;

-    преобразователей давления (пьезодинамометров, манометров).

4.3.5    Контроль расхода фильтрационной воды в дренажных устройствах (скважинах, лотках и пр.) и в местах неорганизованного выхода воды в бетонных и грунтовых сооружениях и их основаниях следует проводить с помощью:

-    мерных водосливов;

-    расходомеров;

-    обьемометрических измерений;

-    гидрометрических вертушек.

4.3.6    Контроль уровней воды в нижнем и верхнем бьефах следует осуществлять с помощью погружных и закладных датчиков давления, а также:

-    различных типов поплавковых приборов:

-    устройств различного типа для измерения расстояния до поверхности воды.

4.3.7    Контроль температуры в теле грунтовых и бетонных сооружений должен выполняться с помощью дистанционных термометров, таких как:

-    струнные преобразователи температуры;

-    термометры сопротивления;

-    электронные измерительные устройства различного типа;

-    термогирлянды, располагаемые в скважинах или трубах;

-    оптоволоконные преобразователи температуры, в том числе в виде кабеля специального типа с распределенной системой измерительных точек по его длине.

4.4 Состав контрольно-измерительной аппаратуры, используемой для выполнения

специальных наблюдений

4.4.1    Контроль порового давления в грунте следует выполнять с помощью закладных пьезодинамометров.

4.4.2    Определение напряжений в грунте следует проводить с помощью закладных преобразователей напряжения грунта.

4.4.3    Определение деформаций и/или напряжений в бетоне следует проводить с помощью закладных тензометров.

4.4.4    Определение напряжений в арматуре следует выполнять с помощью арматурных динамометров.

4.4.5    Определение деформаций и/или напряжений в металлоконструкциях следует выполнять с помощью тензометров.

4.4.6    Измерение сближения стен сооружений следует выполнять с помощью геодезической аппаратуры и/или оптических систем (рулетки, дальномеры и др );

4.4.7    Измерение послойных деформаций следует выполнять с помощью:

-    длиннобазных деформометров-экстензометров;

-    глубинных марок.

4.4.8    Контроль трещинообразования в грунте и бетоне следует выполнять с помощью:

-    деформометров-экстензометров;

-    преобразователей линейных перемещений;

-    преобразователей линейных деформаций;

-    измерителей раскрытия швов и трещин (трещиномеров).

4.4.9    Измерение раскрытия деформационных и межсекционных швов следует выполнять с помощью измерителей раскрытия швов (щелемеров) и трещин (трещиномеров) и преобразователей линейных перемещений.

4.4.10    Измерение углов наклона сооружений от вертикальной оси производится с помощью наклономеров.

4.4.11    Измерение напряжений в основании и на контакте с сооружением следует выполнять с помощью:

-    грунтовых динамометров;

-    закладных преобразователей напряжений в грунте.

4.4.12    Контроль температурного режима следует выполнять с помощью дистанционных термометров.

4    .4.13 Измерение пульсации гидродинамического давления следует выполнять с помощью индуктивных датчиков.

4.4.14 Измерение вибрации бетонных и железобетонных элементов должно проводиться низкочастотными вибродатчиками.

5    Контрольно-измерительная аппаратура и устройства

5.1    Аппаратура и устройства для измерения осадки гидротехнических сооружений

5.1.1    При наблюдениях за осадками ГТС геодезическая КИА должна включать закладную КИА (геодезические знаки, закладываемые в сооружениях и на прилегающей к ним территории) и средства измерений в виде гидростатических нивелиров.

5.1.2    Закладная КИА или закладные знаки должны разделяться по назначению на:

-    опорные знаки (исходные, рабочие реперы на прилегающей территории, опорные плановые знаки);

-    контрольные осадочные (высотные) марки;

-    контрольные планово-высотные знаки (в сооружениях и на оползневых склонах) для наблюдений за осадками и горизонтальными смещениями.

5.1.3 В соответствии с такой классификацией для наблюдений за осадками ГТС должна использоваться следующая закладная КИА:

-    исходные реперы;

-    рабочие реперы;

-    высотные марки.

5.1 .4 Конструкция исходных реперов разрабатывается при составлении проекта размещения КИА и программы наблюдений с учетом фактических геологических условий.

5.1.5    Конструкция исходного репера может быть следующей:

-    марка в скале внутри специальной штольни. Конструкцию марок применить согласно указаниям Инструкции по нивелированию [8];

-    марка в надежной прочной скале, защищенная от повреждения защитным приспособлением;

-    фундаментальный и грунтовый реперы:

-    глубинный репер в мягких грунтах (коренные породы залегают глубоко от поверхности) в виде трубы в вертикальной скважине.

5.1.6    Конструкции рабочих реперов должны быть аналогичны конструкциям исходных реперов.

5.1.7    Высотные (осадочные) марки должны закладываться непосредственно в сооружениях, их основаниях, на оползневых и потенциально неустойчивых склонах Конструкция марок определяется типом сооружения, в котором они размещаются.

5.1.8    Для бетонных сооружений следует использовать следующие типы марок:

-    бетонные поверхностные (закладываются на горизонтальных поверхностях сооружений);

-    боковые (закладываются в стенах сооружений или их галерей, штолен);

-    потолочные (для их надежной сохранности при наблюдениях в цементационных галереях, иногда и в смотровых галереях при их насыщенности КИА);

-    глубинные (для изучения осадок оснований на разных глубинах, марки аналогичны по конструкции глубинным реперам);

-    марки гидростатических нивелиров (для определения относительных осадок и углов наклона отдельных секций плотины).

5.1.9    Для грунтовых сооружений следует использовать следующие типы марок:

-    грунтовые поверхностные;

-    глубинные;

-    плиты-марки.

5.1.10    Грунтовые поверхностные марки следует закладывать на поверхности грунтовых сооружений. оползневых склонов. По конструкции марки аналогичны грунтовым реперам Якорь (основание марки) должен располагаться на 1 м ниже максимальной глубины промерзания грунта (глубина промерзания определяется Инструкцией по нивелированию [8]) Марка закладывается в котловане или в скважине.

5.1.11    Глубинные марки должны устанавливаться для изучения осадок тела плотины на разных уровнях и закладываться после отсыпки грунта до проектной отметки сооружения. Конструкция глубинной марки схожа с конструкцией глубинного репера.

5.1.12    Плиты-марки также должны устанавливаться для изучения осадок тела грунтовой плотины на разных уровнях, но закладку их необходимо начинать с момента отсыпки грунта до исследуемой отметки. После возведения плотины до исследуемой отметки на ее поверхность должна закладываться горизонтальная железобетонная плита, определяться ее отметка и плановые координаты (от знаков существующих плановой и высотной сетей гидроузла). Затем оборудуют в скважине глубинную марку (якорь — на плите) и продолжают наблюдения за дальнейшей осадкой плиты.

5.1.13    8 зависимости от требований к точности определения осадок ГТС для измерений следует использовать аппаратуру и средства измерений геометрического нивелирования (8) (наиболее точные измерения), тригонометрического нивелирования, лазерного сканирования, системы спутниковых измерений GPS и ГЛОНАСС, гидростатические нивелиры.

5.1.14    На высоких бетонных плотинах связь геометрического нивелирования, выполняемого в галереях на разных уровнях, должна осуществляться через вертикальные шахты с помощью светодаль-номеров. рулеток (ленточных, электронных), электронных тахеометров, элеваторов высот.

Ю

5.2 Аппаратура и устройства для измерения горизонтальных смещений

5.2.1    Для определения горизонтальных смещений должны создаваться плановые геодезические сети. Классификация КИА для определения горизонтальных смещений совпадает с классификацией КИА для определения осадок ГТС (см. 6.1).

5.2.2    Плановая сеть может быть наружной (знаки располагаются на поверхности сооружения и прилегающей территории) или внутренней (знаки, в том числе опорные, располагаются в галереях плотин и в прилегающих штольнях, исходными могут служить якоря обратных отвесов). На крупных гидроузлах могут быть созданы сети обоих типов. В наружной сети применяют следующие опорные и контрольные плановые знаки:

-    трубчатый (цилиндрической формы). Высота его от поверхности составляет от 0.8 до 1,2 м в зависимости от применяемых средств измерений. Основание знака надежно скреплено с грунтом или с поверхностью бетонного сооружения В верхней части знака имеется приспособление для установки аппаратуры и ее точного центрирования в каждом цикле;

-    в виде высотной марки с насечкой (меткой на марке), которая фиксирует центр знака. Над таким знаком во время измерений на штативе центрируют прибор (или другие средства измерений) с помощью оптического или нитяного отвеса.

5.2.3    В наружных геодезических сетях измерения следует выполнять с помощью электронных тахеометров (линейно-угловая сеть) или с помощью спутниковых систем (GPS, ГЛОНАСС).

5.2.4    Во внутренних сетях конструкция закладных знаков или устройств зависит от методов измерений. Могут быть применены следующие методы измерений:

-    инклинометрический;

-    по прямым и обратным отвесам.

-    створный метод (прямолинейные галереи и штольни);

-    метод полигонометрии (криволинейные галереи и штольни арочных плотин).

5.2.5    В инклинометрах основным закладным элементом является гибкая труба с заложенными в ее стенах через определенные интервалы по высоте измерительными элементами. По наклонам участков трубы вычисляются горизонтальные смещения в каждой точке измерений.

5.2.6    В прямых и обратных отвесах основными элементами являются струна (проволока) в вертикальной защитной трубе и измерительные устройства на точке (станции) отсчетов.

5.2.7    При использовании створного метода в сооружении должны закладываться опорные плановые знаки (на концах створа) и контрольные плановые знаки (вдоль створа). В зависимости от способа задания створа следует применять следующие знаки:

-    знаки оптического створа;

-    знаки лазерного створа;

-    знаки струнного створа.

5.2.8    Контрольные и опорные знаки оптического и лазерного створов должны быть закреплены в полу или в стене сооружения (галереи, штольни) и иметь приспособления для точного центрирования съемных приборов и средств измерений.

5.2.9    Оборудование струнного створа включает:

-    опорные и контрольные знаки створа;

-    устройство для натяжения струны:

-    поплавки (в ваннах), равномерно установленные вдоль стены. На поплавках помещается струна для уменьшения стрелы ее провеса.

5.2.10    Струнный створ может быть съемным (для предотвращения возможного обрыва струна закрепляется и натягивается только при измерениях) или стационарным (установлен постоянно). В последнем случае возможна установка датчиков с дистанционным измерением смещений контрольных знаков створа.

5.2.11    При использовании метода полигонометрии должны закладываться опорные знаки на противоположных концах полигонометрического хода (галерея, ее продолжение в берегах) и контрольные знаки вдоль хода. Опорные и контрольные знаки могут быть заложены в полу (трубчатые знаки) или стене (стенные знаки), иметь одинаковую конструкцию с приспособлениями для точного центрирования переносных средств измерений.

и

5.3 Аппаратура для наблюдений за взаимными смещениями элементов сооружений

5.3.1    Для наблюдения за раскрытием-закрытием температурно-осадочных и строительных швов, за взаимными горизонтальными смещениями и осадками секций сооружений следует использовать накладные или закладные щелемеры.

5.3.2    Щелемеры (одноосные и двуосные, измеряющие перемещения в одном или в двух направлениях плоскости, а также трехосные, измеряющие перемещения по всем трем координатным направлениям) должны устанавливаться на поверхности конструкций.

5.3.3    Марки щелемеров должны устанавливаться или в нишах, закрываемых от повреждения крышками, или непосредственно на бетонной поверхности, однако в этом случае они должны защищаться металлическими коробами.

5.3.4    Закладные одноосные дистанционные щелемеры устанавливаются во время строительства непосредственно в элементы сооружений. Эти приборы при выходе их из строя, как правило, не восстанавливаются.

5.3.5    На швах и трещинах могут устанавливаться дистанционные одноосные щелемеры. но, если необходимо контролировать перемещения по нескольким направлениям, должны быть установлены двух- или трехосные щелемеры.

5.3.6    На высоких сооружениях щелемеры должны размещаться на различных отметках по высоте сооружения (на гребне, в потернах, в галереях) для возможности определения взаимных смещений секции сооружения по высоте.

5.3.7    Для контроля образования и развития трещин в массивном бетоне следует использовать закладные длиннобазные щелемеры или деформометры. Эти приборы должны устанавливаться во время строительства в зонах, где предполагается образование трещин.

5.3.8    Для контроля за сближением стен сооружений следует использовать геодезические приборы или оптические системы (рулетки, дальномеры и др). Приборы должны устанавливаться во время строительства в зонах, где предполагается наибольшее сближение стен сооружения.

5.3.9    Для контроля углов наклона сооружений от вертикальной оси следует использовать преобразователи углов наклона (наклономеры). Приборы должны устанавливаться во время строительства в зонах, где предполагаются наибольшие углы наклона.

5.3.10    Вблизи дистанционных щелемеров и наклономеров необходимо контролировать температуру бетона, а также температуру наружного воздуха.

5.4 Аппаратура для контроля уровней воды и пьезометрического давления

5.4.1    Наблюдения за уровнями грунтовых вод в теле сооружений из грунтовых материалов или в основаниях сооружений должны выполняться с помощью пьезометров.

5.4.2    Пьезометры разделяются:

а)    по способу установки на:

-    закладные, устанавливаемые в процессе строительства.

-    опускные, которые бурятся или с поверхности возведенного сооружения, или из галереи;

б)    по местоположению на:

-    глубинные, устанавливаемые на различной глубине сооружения или основания,

-    контактные, устанавливаемые под подошвой бетонного сооружения на контакте «вмещающий массив-сооружение» для измерения фильтрационного противодавления:

в)    по положению устья на:

-    напорные, когда устье пьезометра (измерительная точка) расположено ниже уровня воды,

-    безнапорные, когда устье расположено выше уровня воды.

-    напорно-безнапорные, когда уровень воды может быть выше или ниже устья пьезометра.

5.4.3    Измерительным устройством для определения глубины воды в безнапорных пьезометрах являются переносные электроконтактные уровнемеры, хлопушки, реже свисток. В современных системах для определения уровня воды используются датчики давления погружного типа (погружные зонды). В современных автоматизированных системах используются датчики давления промышленного типа с унифицированным выходным сигналом.

5.4.4    Водоприемная (фильтровая) часть пьезометра должна иметь длину не менее 1,0 м и должна быть оснащена отстойником, длина которого назначается в проектной документации.

5.4.5    Основными частями пьезометра являются:

- водоприемник;

-    пьезометрическая труба;

-    оголовок пьезометра, оборудованный для измерений.

5.4.6    Водоприемник опускного пьезометра представляет собой перфорированную трубу, вокруг которой создается фильтр из песчано-гравийного материала, или она обматывается различными типами сеток в зависимости от состава водовмещающих грунтов. В скальных грунтах водоприемником является нижняя открытая часть скважины длиной от 2 м до 3 м. Конструкция водоприемной части пьезометра в скальных грунтах может быть изменена в зависимости от местных условий.

5.4.7    Водоприемник опускного пьезометра монтируется на пьезометрической трубе и опускается в буровую скважину, которая бурится после частичного или полного возведения сооружения Водоприемник пьезометра в скальных породах должен быть изолирован от вышележащей части скважины путем цементации затрубного пространства пьезометрической трубы или установки уплотнения (тампона) выше водоприемника.

5.4.8    Конструкция пьезометрической скважины должна определяться назначением пьезометра и геологическими условиями.

5.4.9    Опускные пьезометры устанавливаются:

-    в теле грунтовых сооружений;

-    на контакте бетонных сооружений с основанием.

-    в грунтах основания;

-    в зонах береговых примыканий (контроль за обходной фильтрацией).

5.4.10    Опускные пьезометры устанавливаются в вертикальных или наклонных буровых скважинах диаметром от 46 до 250 мм.

5.4.11    Трубы пьезометров должны быть выполнены из металлических или пластиковых труб диаметром не менее 50 мм.

5.4.12    Оголовки (устья) пьезометров как закладных, так и опускных, должны быть выведены в места, легкодоступные для проведения измерений.

5.4.13    Оголовки напорных пьезометров должны быть оборудованы или образцовыми манометрами, или датчиками давления Оголовки напорных пьезометров должны быть оборудованы кранами, позволяющими измерять дебит пьезометра и сбрасывать при необходимости скопившийся газ.

5.4    14 Закладные пьезометры должны устанавливаться во время строительства в таких точках сооружений или основания, куда доступ с помощью буровых скважин затруднен или невозможен.

5.4.15    Измерения уровней воды в верхнем и нижнем бьефах должны выполняться с помощью дистанционных приборов: погружных датчиков давления, поплавковых измерителей или каких-либо других приборов.

5.4.16    Закладные пьезодинамометры следует применять для измерения порового давления в ядрах грунтовых плотин и/или для определения фильтрационного давления под подошвой бетонных сооружений, в строительных швах, монолитном бетоне. Эти приборы должны закладываться при возведении сооружения и не могут быть заменены. Срок их эксплуатации ограничен, поэтому область их применения — специальные исследования.

5.5    Аппаратура для измерения расходов фильтрационной воды

5.5.1    В зависимости от условий отвода воды из дренажных устройств измерения расходов должны осуществляться с помощью устройств, выбранных из числа расходомеров разного типа, мерных водосливов, измерений объемным способом, с использованием гидрометрических вертушек и др.

5.5.2    Измерения расходов в системе вертикального дренажа при наличии общего сборного коллектора следует проводить как в коллекторе, так и во всех подводящих дренажных скважинах.

5.5.3    Наблюдения за расходами фильтрационного потока через тело бетонной плотины должны осуществляться путем измерения расходов в дренажных устройствах, а также путем измерения расхода в местах сбора профильтровавшей воды.

5.5.4    Для организованного сбора воды, поступающей через швы, трещины и места отдельных локальных водопроявлений. должны быть оборудованы специальные сборные лотки с заранее предусмотренной системой измерения расхода, если это предусмотрено проектной документацией.

5.5.5    Применение того или иного устройства для измерения расхода воды должно регламентироваться проектной документацией (раздел «Контроль фильтрации») и зависит от величины поступающего расхода и конкретной возможности размещения того или иного устройства.

5.6 Аппаратура для измерения температуры в теле бетонных и грунтовых плотин,

измерения температуры фильтрационного потока

5.6.1    Исследование температуры в различных частях сооружений следует проводить с помощью закладных термометров. Конструкции термометров могут быть самыми разнообразными: струнные преобразователи температуры, термометры электросопротивления, волоконно-оптические термометры.

5.6.2    Закладные термометры предназначены для измерения температуры бетона, воды, грунта в точках, доступ к которым с переносными термометрами затруднен или невозможен.

5.6.3    Определение температурного режима водохранилища, воды в нижнем бьефе и в скважине проводится с помощью гирлянды термометров, закрепленных на жесткой штанге или на тросе с грузом.

5.6.4    При исследовании температурного режима оснований в районах вечной мерзлоты необходимость и глубина установки термометров диктуются геокриологическими условиями грунтов основания, а также определяется глубиной цементационной завесы.

5.6.5    Для исследования температуры в породах многолетней мерзлоты необходимо применять термометры, обеспечивающие точность не ниже (0.1—0.2) °С.

5.6.6    Необходимость контроля температурного режима воды фильтрационного потока определяется проектной документацией и в дальнейшем результатами анализа данных натурных наблюдений, проводимого раз в 5 лет.

5.7 Аппаратура для проведения специальных наблюдений

5.7.1    Состав и объем специальных наблюдений формируются в зависимости от класса сооружений, геологических особенностей основания, уровня воздействия внешних факторов, конструктивных особенностей сооружения.

5.7.2    В строительный и начальный периоды эксплуатации в качестве специальных наблюдений на бетонных и железобетонных сооружениях, где это предусмотрено проектной документацией, должны проводиться:

-    контроль напряженно-деформированного состояния тела сооружения;

-    контроль трещинообразования в массиве.

5.7.3    Для наблюдений за параметрами напряженно-деформированного состояния бетонных и железобетонных сооружений в качестве КИА следует использовать дистанционные измерительные преобразователи деформаций или перемещений.

5.7.4    Деформация бетона должна измеряться с помощью деформометров (тензометров); температура бетона, скалы, воды в водохранилище — термометров; раскрытие швов, трещин — щелеме-ров и деформометров; напряжения на контакте «вмещающий массив-сооружение» — тензометров или грунтовых динамометров; усилия (напряжения) в арматуре — арматурных динамометров.

5.7.5    Наблюдения за напряжениями (деформациями) в бетоне должны выполняться одиночными тензометрами или группой тензометров в виде плоских и обьемных «розеток». Рядом с розетками располагают тензометры в усадочных «конусах», служащие для измерения свободных температурно-усадочных деформаций бетона.

5.7.6    Наблюдения за усилиями (напряжениями) в рабочей арматуре выполняются с помощью арматурных динамометров, которые при изготовлении тарируются непосредственно на усилия.

5.7.7    Для измерения раскрытия межсекционных швов по их высоте, раскрытия межстолбчатых и горизонтальных строительных швов, а также шва на контакте «скала — бетон» следует использовать дистанционные щелемеры и тензометры.

5.7.8    На высоких грунтовых плотинах специальные наблюдения следует выполнять с помощью закладной аппаратуры:

-    преобразователей давления (пьезодинамометров), позволяющих контролировать поровое давление в грунтовых противофильтрационных элементах;

-    преобразователей напряжений в грунте (грунтовых динамометров), позволяющих определять напряженное состояние в теле грунтовых плотин;

-    инклинометров, специальных многосекционных шахт, позволяющих измерять послойные осадки грунта в теле плотины и основании, гидростатических нивелиров.

5.7.9    Наблюдения за давлением грунта следует проводить с помощью грунтовых динамометров мембранного (гибкого) типа или с жестким штампом. На показания грунтовых динамометров мембранного типа, устанавливаемых в нескальных грунтах, большое влияние оказывает способ их закладки.

При установке приборов заподлицо с поверхностью подошвы сооружения их показания будут зависеть от микрорельефа основания, образующегося при его зачистке.

5.7.10    Для измерения углов наклона сооружений от вертикальной оси используются преобразователи угла наклона (наклономеры).

5.7.11    Исследования по определению пульсации гидродинамического давления потока в донных отверстиях плотин, на водобое, гасителях или расщепителях должны проводиться с помощью индуктивных датчиков.

5.7.12    Датчики пульсации давления могут устанавливаться в сооружение как в период его бетонирования. так и после завершения бетонных работ.

5.7.13    Для измерения вибрации бетонных и железобетонных элементов применяются низкочастотные вибродатчики с диапазоном измерения от 1—2 Гц до 20—30 Гц.

6 Размещение контрольно-измерительной аппаратуры и устройств

6.1    Общие положения

6.1.1    Приборы и устройства, закладываемые в тело сооружения и в основание, следует располагать по всей длине 8 определенных поперечных или продольных сечениях сооружения с учетом его конструктивного оформления и геологических особенностей створа.

6.1.2    Количество контрольных сечений подлине сооружения назначается с таким расчетом, чтобы по показаниям установленной в них КИА можно было достоверно оценить работу и состояние сооружения в целом и его отдельных, наиболее ответственных участков и элементов.

6.1.3    На грунтовых плотинах контрольные поперечные сечения для производства натурных наблюдений. как правило, следует располагать:

-    на русловом участке, где сооружение имеет максимальную высоту и, соответственно, несет максимальную гидростатическую нагрузку;

-    на участках искривления оси плотины (в плане) и в зоне резкого изменения крутизны поверхности основания в створе сооружения:

-    на границах сопряжения грунтовой плотины с бетонными сооружениями (устоями, трубами для пропуска строительных расходов, водоводами и др );

-    над тектоническими разломами и крупными трещинами в основании, над потенциальными зонами проявления термокарста:

-    в зонах возможных ослаблений напряженно-деформированного состояния, возможных снижений фильтрационной прочности, устойчивости, в зонах возможного трещинообразования (выявленных расчетами, специальными исследованиями или наблюдениями);

-    на границах сопряжения мерзлых и талых участков сооружения:

-    на границах сопряжения подруслового талика с мерзлыми береговыми участками.

6.1.4    В контрольных сечениях КИА располагается в горизонтальных и вертикальных измерительных створах, в отдельных измерительных точках с привязкой их к осям сооружения в плане и по высоте, а также к высотным отметкам. Измерительные пульты для телеметрической КИА следует размещать в специальных помещениях на гребне, бермах или в незатапливаемых потернах, штольнях, галереях.

6.1.5    Для исключения возможных ошибок при измерениях, а также для уменьшения разброса и повышения надежности полученных результатов измерительные сечения, створы, точки в ряде случаев следует дублировать.

6.1.6    Количество и состав приборов, устанавливаемых в измерительных сечениях, створах и точках. обуславливаются решаемыми задачами. Минимально необходимое количество измерительных приборов в створах диктуется также требованиями статистической обработки результатов, необходимостью построения эпюр, графиков, временных зависимостей.

6.2 Контроль осадки сооружений

6.2.1    Для определения осадок отдельных сооружений на гидроузле должна быть создана опорная высотная сеть из исходных и рабочих реперов.

6.2.2    Исходные реперы на крупных гидроузлах необходимо располагать на обоих берегах на удалении примерно от ЮН до 15Н (Н — максимальная высота сооружений напорного фронта) от створа гидроузла. На небольших гидроузлах можно ограничиться исходными и рабочими реперами только на

Содержание

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

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

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

4    Контрольно-измерительные системы, устанавливаемые на гидротехнических сооружениях

гидроэлектростанций...................................................................4

4.1    Общие требования к контрольно-измерительным системам.............................4

4.2    Состав и виды натурных наблюдений................................................6

4.3    Состав контрольно-измерительной аппаратуры, используемой для постоянных контрольных

наблюдений........................................................................8

4.4    Состав контрольно-измерительной аппаратуры, используемой для выполнения специальных

наблюдений........................................................................9

5    Контрольно-измерительная аппаратура и устройства......................................9

5.1    Аппаратура и устройства для измерения осадки гидротехнических сооружений.............9

5.2    Аппаратура и устройства для измерения горизонтальных смещений.....................11

5.3    Аппаратура для наблюдений за взаимными смещениями элементов сооружений...........12

5.4    Аппаратура для контроля уровней воды и пьезометрического давления..................12

5.5    Аппаратура для измерения расходов фильтрационной воды............................13

5.6    Аппаратура для измерения температуры в теле бетонных и грунтовых плотин, измерения

температуры фильтрационного потока.................................................14

5.7    Аппаратура для проведения специальных наблюдений................................14

6    Размещение контрольно-измерительной аппаратуры и устройств...........................15

6.1    Общие положения...............................................................15

6.2    Контроль осадки сооружений......................................................15

6.3    Контроль горизонтальных перемещений.............................................17

6.4    Контроль фильтрационного режима сооружений и оснований...........................18

6.5    Контроль противодавления........................................................18

6.6    Контроль температурного режима и уровней воды....................................19

6.7    Специальные наблюдения........................................................20

7    Требования, обеспечивающие сохранность и работоспособность контрольно-измерительной

системы и контрольно-измерительной аппаратуры.........................................21

8    Порядок приемки и ввода в эксплуатацию контрольно-измерительной системы и контрольноизмерительной аппаратуры............................................................22

8.1    Общие положения...............................................................22

8.2    Геодезическая сеть..............................................................22

8.3    Пьезометры....................................................................22

8.4    Щелемеры.....................................................................23

8.5    Приборы для специальных наблюдений.............................................23

9    Требования к созданию автоматизированной контрольно-измерительной системы

и автоматизированной системы опроса контрольно-измерительной аппаратуры.................24

9.1    Общие положения, назначение автоматизированной системы опроса контрольноизмерительной аппаратуры..........................................................24

9.2    Общие требования к автоматизированной системе опроса контрольно-измерительной

аппаратуры........................................................................25

9.3    Требования к техническим средствам автоматизированной системы опроса контрольноизмерительной аппаратуры..........................................................26

одном берегу реки. Данные требования распространяются только на проектируемые, реконструируемые и строящиеся гидроузлы.

6.2.3    Исходные реперы должны располагаться в виде куста из трех реперов (куст исходных реперов). расположенных в виде треугольника со сторонами от 20 до 30 м (равнинная территория) или вдоль линии нивелирования (горная местность). Постоянство превышений между реперами характеризует состояние (устойчивость) реперов и площадки, на которой они расположены.

6.2.4    Места закладки исходных реперов следует выбирать с участием геологов проектной организации.

6.2.5    При наличии геологических нарушений в русле реки (возможны взаимные перемещения берегов) исходными для вычисления отметок и осадок марок сооружений принимают реперы, расположенные на одном берегу.

6.2.6    Рабочие реперы следует располагать вдоль трасс нивелирования от кустов исходных реперов к сооружению. Их назначение:

-    оценить вертикальные движения поверхности земли, вызванные первым наполнением водохранилища и последующими сезонными колебаниями уровня верхнего бьефа:

-    при устойчивости (неизменности отметки) рабочего репера можно считать его исходным с более редкой (один раз в несколько циклов) привязкой к кусту исходных реперов.

6.2.7    Количество исходных и рабочих реперов должно определяться размерами и протяженностью ГТС. На небольших сооружениях иногда можно ограничиться одним кустом исходных реперов.

6.2.8    В бетонных сооружениях марки следует устанавливать на гребне и в галереях, расположенных в теле сооружения. В каищой секции закладывают по две марки по ее краям, а также вблизи мест установки отвесов. На высоких плотинах при наличии поперечных галерей в них также закладывают марки (с интервалом от 10 до 15 м) и гидростатические нивелиры для изучения наклонов плотины.

6.2.9    В зданиях ГЭС марки следует закладывать в кахздой секции со стороны верхнего и нижнего бьефов.

6.2.10    На грунтовых сооружениях поверхностные марки следует закладывать на гребне, бермах низового откоса примерно через 50—100 м по длине сооружения, а также в местах резкого изменения профиля основания, на участках расположения водопроводящих сооружений. В случае протяженных напорных объектов расстояние между створами может быть увеличено.

6.2.11    Плиты-марки и глубинные марки следует закладывать на участках с плохими геологическими условиями основания и в местах ожидания больших неравномерных осадок тела грунтового сооружения.

6.2.12    На бетонных и грунтовых сооружениях в проектной документации следует предусматривать поперечные измерительные створы, где должна сосредотачиваться КИА различного назначения. В таких створах должны быть размещены и осадочные марки.

6.2.13    На напорных трубопроводах следует закладывать боковые марки в основные и в промежуточные опоры преимущественно с обеих сторон трубопровода. Если число ниток трубопровода две и более, то возможно ограничиться двумя створами марок (по одной марке в крайней левой и в крайней правой опорах).

6.2.14    На оползневых, потенциально неустойчивых склонах осадочные марки должны закладываться в местах, которые определяет геологическая служба проектной организации.

6.2.15    Измерения по опорной высотной сети и по маркам в сооружениях должны выполняться преимущественно методом геометрического нивелирования в соответствии с инструкцией [8). Методика измерений, обработки и уравнивания измеренных результатов разрабатывается в программе наблюдений.

6.2.16    На отдельных участках сетей или в локальных сетях (для определения труднодоступных точек подземных зданий ГЭС. оползневых склонов) должны применяться комбинированные методы измерений, с помощью которых определяют одновременно осадки и горизонтальные смещения. Комбинированные методы выбираются при разработке программы натурных наблюдений из следующих вариантов:

-    измерения электронным тахеометром расстояний, горизонтальных и вертикальных углов; при использовании высокоточного электронного тахеометра-автомата точность дальномерных измерений составляет 0.6 мм, точность угловых измерений от 0,5"до 1.0";

-    измерения спутниковыми системами GPS и ГЛОНАСС, для которых средняя квадратическая ошибка определения осадок составляет от 10 мм до 15 мм. горизонтальных смещений от 5 мм до 10 мм и мало зависит от удаленности исходных реперов;

9.4    Требования к программно-техническому комплексу...................................27

9.5    Требования к видам обеспечения..................................................27

9.6    Состав работ при создании автоматизированной системы опроса контрольноизмерительной аппаратуры..........................................................28

9.7    Требования к эксплуатационной документации.......................................28

10    Требования к размещению приборов и устройств для измерения параметров, влияющих

на состояние гидротехнических сооружений, и контроля режимов работы гидроэлектростанции .. .29

11    Метрологическое обеспечение средств измерения в составе контрольно-измерительной системы, контрольно-измерительной аппаратуры и автоматизированной системы опроса

контрольно-измерительной аппаратуры..................................................29

Библиография.......................................................................30

Введение

Настоящий стандарт разработан в соответствии с требованиями Федерального закона «О стандартизации в Российской Федерации» (1).

Стандарт имеет целью формирование единых для гидротехнических сооружений гидроэлектростанций организационных и технических требований по созданию контрольно-измерительных систем и контрольно-измерительной аппаратуры, предназначенных для обеспечения безопасности гидротехнических сооружений в процессе их проектирования, строительства и эксплуатации.

Нормы и требования настоящего стандарта могут быть использованы для создания контрольноизмерительных систем и контрольно-измерительной аппаратуры гидротехнических сооружений тепловых электростанций, за исключением золошлакоотвалов, а также для атомных электростанций в части, не противоречащей действующим на них нормам и правилам.

В настоящий стандарт включены апробированные многолетним опытом и широко используемые на практике методические и технические требования к системам контроля безопасного состояния гидротехнических сооружений.

Требования настоящего стандарта учитывают основные положения Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений» (2). Федерального закона «Об обеспечении единства измерений» (3), Федерального закона «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» [4]. требования строительных норм и правил проектирования и соответствуют требованиям нормативных документов в области контроля безопасности гидротехнических сооружений.

При разработке настоящего стандарта использованы требования нормативных документов, действовавших в области его применения; указанные требования актуализированы в стандарте применительно к современной практике обеспечения безопасности гидротехнических сооружений гидроэлектростанций.

Настоящий стандарт не учитывает все индивидуальные особенности средств измерений, измерительных устройств и автоматизированных систем диагностического контроля, применяемых на разных гидроэлектростанциях. В развитие настоящего стандарта гидрогенерирующие компании (эксплуатирующие организации) могут в установленном порядке разрабатывать, утверждать и применять собственные стандарты организаций, учитывающие конструктивные особенности и условия эксплуатации конкретных гидротехнических сооружений, не противоречащие действующим нормативным правовым актам, не снижающие уровень требований настоящего стандарта и проектной документации.

Необходимые изменения и дополнения в настоящий стандарт, обусловленные вводом в действие новых технических регламентов и национальных стандартов, развитием научно-технической базы обеспечения безопасности гидротехнических сооружений, вносятся в установленном порядке.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Гидравлические электростанции.

Гидротехнические сооружения

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И АППАРАТУРА. УСЛОВИЯ СОЗДАНИЯ

Нормы и требования

United power system and isolated power systems Hydraulic power stations Hydraulic engineenng structures Instrumentation and measunng systems and devices Terms of creation Standards and norms

Дата введения — 2020—03—01

1 Область применения

1.1    Настоящий стандарт устанавливает нормы и требования по созданию контрольно-измерительных систем и контрольно-измерительной аппаратуры на гидротехнических сооружениях гидроэлектрических станций в целях обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. Требования и нормы настоящего стандарта могут быть применены при создании контрольно-измерительных систем и контрольно-измерительной аппаратуры на гидротехнических сооружениях тепловых электростанций, за исключением золошлакоотвалов, а также для атомных электростанций в части, не противоречащей действующим на них нормам и правилам.

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

-    созданию контрольно-измерительных систем и аппаратуры, автоматизированных контрольноизмерительных систем, систем диагностического контроля безопасности гидротехнических сооружений электростанций на этапах: разработка (проектирование), производство (изготовление, закупка, установка контрольно-измерительной аппаратуры, монтаж коммуникаций и подсистем), пуско-наладочные работы и сдача в эксплуатацию;

-    оснащению гидротехнических сооружений контрольно-измерительными средствами и автоматизированными системами диагностического контроля их безопасности.

1.3    Требования и нормы настоящего стандарта распространяются 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;

-    ограждающие дамбы водоемов-охладителей;

-    здания насосных станций;

-    сопрягающие сооружения;

-    берегоукрепительные сооружения.

Издание официальное

1.4    Требования настоящего стандарта распространяются на переносные/стационарные средства измерений и контроля, автоматизированные контрольно-измерительные и диагностические системы, применяемые для обеспечения безопасности гидротехнических сооружений.

1.5    Настоящий стандарт предназначен для использования гидрогенерирующими компаниями (эксплуатирующими организациями), а также специализированными проектными, научно-исследовательскими, строительными и монтажными организациями, привлекаемыми для выполнения работ (услуг) в области, связанной с созданием контрольно-измерительных систем и аппаратуры, автоматизированных информационно-измерительных и диагностических систем контроля технического состояния гидротехнических сооружений электростанций.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 27.002 Надежность в технике. Термины и определения

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

ГОСТ 34 602 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы

ГОСТ 19185 Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 27300 Информационно-измерительные системы. Общие требования, комплектность и правила составления эксплуатационной документации

ГОСТ Р 2.601 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы ГОСТ Р 8.563 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений

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

СП 23.13330.2018 Основания гидротехнических сооружений СП 39.13330.2012 Плотины из грунтовых материалов СП 40.13330.2012 Плотины бетонные и железобетонные СП 58.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Основные положения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и сводов правил 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 года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по 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 сооружении, одновременно сравнивающая полученные результаты с критериями оценки технического состояния и безопасности сооружений.

(ГОСТ Р 55260.1.4-2012. пункт 3.1]

3.2    автоматизированная система опроса контрольно-измерительной аппаратуры; АСО КИА; Система, состоящая из измерительных преобразователей, средств их коммутации, приема-передачи для автоматизации и компьютерного хранения данных, используемых для контроля состояния и безопасности гидротехнических сооружений электростанции.

3.3    виды наблюдений: Виды контроля технического состояния сооружения.

3.4 _

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.

[ГОСТ Р 55260.1.4-2012, пункт 3.5)

3.5    гидроэлектростанция (гидравлическая электростанция); ГЭС: комплекс гидротехнических сооружений и оборудования для преобразования потенциальной энергии водотока в электрическую энергию.

3.6    диагностирование: Установление признаков, характеризующих техническое состояние сооружения.

3.7    измерительная точка: Местоположение отдельного прибора или группы рядом расположенных приборов, показания которых могут быть отнесены к одной точке измерения в заданной системе координат.

3.8    измерительное сечение: Горизонтальная или вертикальная плоскость, в которой располагаются контрольно-измерительные приборы и устройства.

3.9    измерительное устройство: Техническое средство для измерения физических величин — технических характеристик объекта контроля непосредственно или посредством вторичного устройства (прибора).

3.10    измерительный створ: Прямая линия в измерительном сечении, по которой располагаются контрольно-измерительная аппаратура и устройства.

3.11    инструментальные наблюдения: Регулярно осуществляемые измерения технических характеристик сооружения с помощью стационарной контрольно-измерительной аппаратуры и измерительных устройств.

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

3.13    контрольно-измерительная аппаратура; КИА: Стационарная измерительная аппаратура, измерительные преобразователи (датчики) или устройства, устанавливаемые на гидротехнических сооружениях для контроля их технического состояния.

3.14    контрольно-измерительная система; КИС: Комплекс контрольно-измерительной аппаратуры и устройств, выполняющих измерения физических величин, хранение и передачу данных измерений в целях контроля технического состояния гидротехнических сооружений в период строительства и эксплуатации.

3.15    критерии безопасности гидротехнического сооружения: Предельные значения количественных и качественных показателей состояния гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации. соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического сооружения, назначенные для отобранного перечня измеряемых и вычисляемых параметров и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на осуществление федерального государственного контроля в области безопасности гидротехнических сооружений, в составе декларации безопасности гидротехнических сооружений.

3.16    наблюдения контрольные: Систематические инструментальные и визуальные наблюдения, проводимые на сооружении в целях контроля его технического состояния, комплексного анализа и оценки эксплуатационной надежности.

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

3.18    объект контроля: Здание или сооружение в составе электростанции и их элементы, являющиеся предметом контроля технического состояния.

3.19    ответственные напорные гидротехнические сооружения: Напорные гидротехнические сооружения 1-го и 2-го класса или приравненные к ним в проектной документации.

3.20    показатель состояния: Количественная или качественная величина, используемая для оценки технического состояния и уровня безопасности при строительстве и эксплуатации сооружения, здания или конструкции.

Примечание — Количественные показатели состояния вычисляются по показаниям измерительных устройств с использованием алгебраических функций и логических операторов

3.21    техническая характеристика: Величина, отражающая функциональные, геометрические, деформационные, прочностные свойства сооружения, конструкций и/или материалов.

3.22    техническое обслуживание контрольно-измерительной аппаратуры: Комплекс мероприятий по техническому надзору и обслуживанию контрольно-измерительных систем и контрольноизмерительной аппаратуры для поддержания их в работоспособном состоянии.

3.23    установочные параметры измерительного устройства: Технические характеристики измерительного устройства, определяющие условия его установки, размещения, градуировочные (тари-ровочные) зависимости «отсчет — показание».

4 Контрольно-измерительные системы, устанавливаемые на гидротехнических сооружениях гидроэлектростанций

4.1    Общие требования к контрольно-измерительным системам

4.1.1    КИС представляют собой комплексы КИА. средств коммутаций, аппаратуры приема-передачи. накопления и хранения данных, визуализации полученных значений, сигнализации о выходе измеряемых параметров за норму, установленные на сооружениях и предназначенные для постоянного контроля их технического состояния на протяжении всего жизненного цикла. КИС, устанавливаемые на сооружениях, должны обеспечивать контроль их состояния по всем основным контролируемым параметрам согласно СП 58.13330.2012.

4.1.2    Сбор информации от КИА и устройств в КИС может проводиться вручную, автоматически, автоматизированно. В последнем случае в состав комплекса входит АСО КИА.

4.1.3    Состав и объем КИА и КИС назначаются в проектной документации строящейся ГЭС или документации на реконструкцию ГТС в зависимости от класса сооружений [5]. их типа и конструкции, геологических, гидрогеологических, климатических и других условий, в которых эксплуатируются сооружения. В случае необходимости дооснащения. замены или модернизации КИА вносится изменение (дополнение) в проектную документацию, осуществляемое в установленном порядке.

4.1.4    КИС должна включать КИА и ИДС. которая обеспечивает хранение базы данных натурных наблюдений и с помощью которой автоматически оценивается техническое состояние сооружений. При наличии автоматизированной системы опроса КИА, КИС становится АСДК.

4.1.5    В соответствии с Правилами технической эксплуатации электрических станций (6] с целью оперативной оценки состояния ответственных напорных ГТС I и II класса КИС. контролирующие их состояние. должны быть оснащены АСДК. Указанные выше ГТС согласно Градостроительному кодексу [7] относятся к особо опасным и технически сложным объектам, требующим обеспечения безопасности в соответствии с Федеральным законом «О безопасности гидротехнических сооружений» (2].

4.1.6    АСДК должна включать АСО КИА и ИДС контроля безопасности ГТС. ИДС должна обеспечивать:

-    накопление и хранение данных инструментальных и визуальных наблюдений;

-    хранение базовой информации о сооружениях, КИА и системах контроля технического состояния ГТС;

-    обработку всех данных, их анализ и визуализацию;

-    возможность получения и использования данных от внешних систем наблюдений, в том числе о сейсмометрических событиях на сооружениях;

-    диагностирование технического состояния отдельных элементов и всего сооружения в целом.

4.1.7    Сооружения I и II классов, где нет технической возможности создания автоматизированной системы опроса КИА (согласно предпроектному обследованию), а также сооружения III класса должны быть оснащены ИДС контроля с ручным вводом данных наблюдений.

4.1.8    Создание КИС должно включать следующие этапы:

-    разработка проектной документации и программы натурных наблюдений, включая проект установки КИА на этапе строительства или реконструкции ГЭС:

-    выполнение метрологической экспертизы проектной документации в целом на создание КИС:

-    комплектация стандартной измерительной аппаратуры и подготовка измерительных устройств индивидуального изготовления;

-    установка приборов и прокладка коммуникаций на сооружениях:

-    создание АСО КИА;

-    оборудование центрального пункта сбора данных наблюдений, опробование и проверка измерительных каналов, проведение контрольных измерений;

-    ввод показаний приборов в базу данных ИДС.

Проектная документация КИС должна составляться с учетом инженерно-геологических и гидрогеологических условий створа, с учетом типа, высоты и ответственности напорных ГТС. Проектная документация должна быть разработана совместно с программой натурных наблюдений, в которой должны быть сформулированы цели и задачи контрольных и специальных наблюдений, а также основные методики их выполнения.

4.1.9    Программа натурных наблюдений в составе проектной документации должна включать:

-    обоснование выбранного состава наблюдений и КИА;

-    перечень контролируемых нагрузок и воздействий на сооружения;

-    состав инструментальных и визуальных наблюдений;

-    объем и состав КИА для определения характеристик технического состояния сооружений;

-    перечень контролируемых показателей работы и состояния сооружения и основания;

-    требования к точности и периодичности снятия показаний КИА;

-    схемы геодезических сетей (схемы расположения пунктов сетей и связи между ними с помощью измерений);

-    схемы размещения КИА.

Примечание — Схемы размещения КИА на сооружениях должны разрабатываться на основе имеющихся рекомендаций и опыта наблюдений на подобных сооружениях.

-    методики измерений и обработки данных с расчетами, подтверждающими возможность определения характеристик состояния сооружений с требуемой точностью;

-    допуски при измерениях;

-    перечень применяемой переносной КИА (приборы, вторичные средства измерений).

Размещение КИА на сооружениях должно предусматривать контроль с ее помощью как поведения сооружения в целом, так и поведения наиболее ответственных участков и элементов сооружения.

4.1.10    Проект размещения КИА должен включать:

-    пояснительную записку с изложением цели и методов контрольных и специальных наблюдений; сведений о применяемой КИА. методах ее установки и настройки;

-    чертежи размещения КИА и коммуникаций на ГТС;

-    ведомость оборудования КИС (первичные устройства, средства измерений, переносное оборудование. коммутационное оборудование, кабельная продукция и др.);

-    ведомость объемов работ по установке КИА;

-    сметы на приобретение, изготовление и установку КИС и КИА;

-    проектную документацию ИДС контроля безопасности, куда должны вводиться данные инструментального контроля;

-    перечень приемо-сдаточной документации;

-    эксплуатационную документацию;

-    условия утилизации технических средств.

КИА и устройства, предназначенные для постоянного контроля состояния сооружений в период строительства и эксплуатации, должны быть размещены по всему фронту сооружений с учетом конструктивного оформления сооружений и инженерно-геологических особенностей створа

4.1.11    Рабочая документация КИС и КИА должна включать в себя:

-    рабочие чертежи установки и крепления приборов, изготовления и установки закладных частей, монтажные схемы оборудования и приборов;

-    спецификацию основного и вспомогательного оборудования (включая переносное), приборов, кабелей, монтажных приспособлений, инструментов, материалов и др.;