Особенности расчета ресурса зданий опасных производственных объектов
Ресурс любого здания или сооружения неограничен. Это значение может устанавливаться проектной или нормативной документацией. Данная методика определяет основные моменты при определении остаточного ресурса зданий, а также прогнозирования ресурса объекта после преодоления определенного срока или аварийно-восстановительных работ.
Основным критерием при определении остаточного ресурса является безопасность эксплуатации при наличии соответствующего технического состояния.
Основными параметрами технического состояния объекта являются:
- показатели состояния материалов (пределы текучести, выносливости, прочности, ползучести, твердость и другое);
- запас прочности по различным показателям;
- технологические показатели (температура, вибрационное воздействие и т.д.).
Комплексную оценку технического состояния проводят после анализа документации, оперативной диагностики, экспертных исследований.
А прогнозирование ресурса проводят на основе изменения основных параметров, которые добываются после анализа протекания процессов повреждения.
По результатам оценки делается один из следующих выводов:
- эксплуатация объекта без изменения режима работы;
- эксплуатация объекта с изменением режима работы;
- требование проведения ремонтных работ;
- требование реконструкции;
- переориентация предприятия;
- консервация (прекращение эксплуатации).
В состав этих же работ входит изучение и анализ различной оперативной и проектной документации.
Когда анализируют условия эксплуатации, то рассматривают следующие моменты:
- технология;
- нагрузки;
- влияние температуры;
- агрессивность сред;
- факторы аварийности.
К последней позиции относятся:
- малое расстояние между сооружениями;
- приближенность к подземным коммуникациям, ЛЭП, железнодорожным путям, автодорогам и прочему;
- географические и геологические особенности территории.
Оперативную диагностику проводят с целью анализа технического состояния объекта. В ходе этого осуществляют распределение отдельных частей объекта на группы, а также обследуют элементы конструкций с оценкой состояния.
В конце диагностики оформляется дефектная ведомость, в которой указываются общее состояние конструкции и наличие уязвимых мест.
Экспертное обследование проводят с целью выявления общего состояния объекта, имеющихся в нем повреждений, а также причин, которые привели к этому.
Данные работы можно разделить на два этапа:
- Изучение конструкций.
- Расчетная часть.
В ходе первого этапа производят замер фактических сечений и соединительных элементов конструкций, их положение в пространстве. Кроме этого, проверяют фактическое расположение элементов конструкций на соответствие проектным данным, состояние фундаментов, а также устанавливают существующие и планируемые нагрузки.
Расчетная часть экспертного обследования осуществляется на основе полученных данных первого этапа.
Результатом экспертного обследования является оценка ресурса объекта. Экспертная оценка выносится на основе анализа документации, условий эксплуатации, расчета, а также различных испытаний и контролирующих мероприятий. После этого конструкцию признают в той или иной степени пригодной к эксплуатации.
После этого выносится решение о продлении эксплуатации объекта на определенное время, или же производится дополнительный расчет ресурса.
Обобщение имеющейся информации о техническом состоянии позволяет установить остаточный ресурс объекта.
Для того, чтобы осуществить прогноз остаточного ресурса, необходимо выполнить следующие условия:
- получить соответствующую информацию о состоянии объекта;
- получить информацию о параметрах технического состояния, которые меняются в зависимости от имеющегося механизма влияния;
- обозначить предельные состояния, которые могут наступить при развитии имеющихся поражений.
Для каркасных зданий из металла критериями расчета остаточного ресурса являются:
- физический износ конструкции;
- прочность в неподвижном состоянии при влиянии воздействий;
- коррозионная активность;
- «усталость» металла.
Остаточный ресурс может рассчитываться по одному или по нескольким критериям, но окончательный результат должен в полной мере соответствовать точности и достоверности. То же самое касается и прогнозируемого ресурса объекта.
Для получения более точных результатов расчетов нередко прибегают к экспериментальным исследованиям: тензометрии и акустической эмиссии.
Результат расчета может оформляться, как на отдельные узлы и элементы объекта, так и на объект в целом.
Если расчет производился по нескольким критериям, то ресурс определяется в зависимости от наименьшего значения.
Окончательное решение о безопасной эксплуатации объекта принимается по результатам оценки его состояния и остаточного ресурса. Эксплуатация может быть продолжена после снижения рабочих параметров, без изменения рабочих режимов, либо же объект должен быть переведен в иную сферу деятельности. Объект также может быть выведен из эксплуатации.