Обследование сооружения водонапорной цистерны
Содержание
- Введение
- Характеристика объекта
- Результаты инструментальных исследований
- Выводы
- Заключение
- Результаты поверочного расчёта
Введение
|
1. |
Основание для проведения обследования. |
Договор №... от 06 мая 2022г. |
|
2. |
Заказчик обследования. |
... |
|
3. |
Исполнители обследования. |
ООО «ИнРегионГрупп» |
|
4. |
Время проведения обследования. |
Работы по инженерно-техническому обследованию водонапорной цистерны произведены в мае 2022г. |
|
5. |
Объект обследования. |
Водонапорная цистерна. |
|
6. |
Элементы, подлежащие обследованию. |
Согласно техническому заданию, выполнялось визуальное и детальное (инструментальное) обследование. Объектами технического обследования являлись:
|
|
7. |
Цель обследования. |
Визуально-инструментальное обследование сооружения водонапорной цистерны, на предмет технического состояния и возможности дальнейшей эксплуатации. Целями обследования являются:
|
|
8. |
Выполненный комплекс работ. |
По результатам обследования составлено заключение о техническом состоянии несущих конструкций покрытия здания, включающее в себя:
|
|
9. |
Инструментальное обеспечение обследования, методика проведения испытаний. |
Съёмка параметров и характеристик конструкций выполнена приборами:
|
|
10. |
Использованная при обследовании проектная, исполнительная, эксплуатационная и другая документация. |
|
Характеристика объекта
|
1. Назначение существующего сооружения. |
Сооружение – водонапорная цистерна. |
|
2. Год постройки. |
1965. |
|
3. Пространственная жёсткость. |
Обеспечивается за счет совместной работы стенки резервуара, днища, крыши и представляет единую конструкцию. По назначению – резервуар для хранения нефтепродуктов. |
|
4. Тип водопроводной башни. |
Стальной резервуар заводского изготовления. Ёмкость 270м3 Высота 7.78м. Диаметр 6,630м. |
|
5. Условия эксплуатации. |
Резервуар эксплуатируется под воздействием жидкости внутри резервуара.
|
Результаты инструментальных исследований
Результат обследования водонапорной цистерны
|
1. Конструкция водонапорной башни по результатам обследования. |
Конструкция резервуара Конструктивно, резервуар состоит из стенки, днища и крыши из листового металла. В стенке резервуара предусмотрен слив, в крыше предусмотрен ревизионный люк. Резервуар оборудован приставной лестницей. Высота стенки 7780мм (семь поясов стенки.). Резервуар установлен днищем на песчаное основание без фундамента. Пояса стенки резервуара соединены при помощи горизонтальных и вертикальных швов сварных соединений на заводе-изготовителе. Толщина сечения листового металла переменная, вследствие коррозии. Зафиксированная при помощи ультразвукового толщиномера минимальная толщина металла равна 4мм. Максимальная 7,7мм. Для определения фактической толщины металла были произведены исследования в наиболее нагруженной нижней части ствола башни, также имеющие дефекты в виде свищей, следствие сплошного коррозионного повреждения металла. По результатам ультразвукового контроля, толщина металла на различных участках ствола башни составляет 4-5.1мм в основании ствола и 7.1мм на высоте 2м. Утрата рабочего сечения обечайки в основании башни составляет 56%. |
|
2. Описание материалов: |
Метал марки, согласно типовой серии, Вст3пс |
|
3. Антикоррозионная защита. |
Покраска. Антикоррозионная защита отслоилась. |
|
4. Дефекты, выявленные при обследовании. |
Коррозия с утратой сечения с 8мм до 5.6мм у основания башни, и 4.3мм в месте расположения врезки трубопровода. |
|
5. Техническое состояние. |
В соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 техническое состояние ствола резервуара оценивается как аварийное. |
Классификация выявленных дефектов
Металлические конструкции эксплуатируются при повышенной влажности, состояние антикорозионной защиты башни аварийное, вследствие отслоения покрытия, что приводит к ускоренной коррозии. Антикоррозионная защита отслоилась.
В соответствии с СП28.13330.2017 по степени воздействия на металлические конструкции среда эксплуатации относится к сильноагрессивной С5.
В соответствии со справочными данными по СП 28.13330.2017 таблица Ц1 для углеродистой стали скорость распространения коррозии при сильноагрессивной среде составляет 500мкм в год. Также следует учесть факт, что в период эксплуатации цистерны и ее заполнения для нужд хозяйственного водопровода СНТ в основании конструкции находятся под наибольшим давлением жидкости, и коррозия развивается быстрее.
При обследовании выявлены локальные места со сплошной коррозией и образованием свищей, по результатам, замеренным ультрзвуковым толщиномером на 6-ти участках в различных местах стенки в основании резервуара, минимальная толщина металла составила:
- 4мм в зонесплошной коррозии;
- 1-5.9мм участки в нижнем сечении вне зон свищей (максимальное значение 7,1мм);
- на высоте 2.5м толщина металла равна 4,9-5.1мм.
По таблице II-3 АО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ» Пособие по обследованию строительных конструкций зданий. Москва – 1997:
Cтальная конструкция, имеющая утрату сечения более 25% от сечения считается аварийной.
Таблица II-3
Оценка технического состояния стальных конструкций по внешним признакам
Признаки состояния конструкций
Категория состояния конструкций
1
2
I - нормальное
Отсутствуют признаки, характеризующие износ конструкций и повреждения защитных покрытий
II - удовлетворительное
Местами разрушено антикоррозионное покрытие. На отдельных участках коррозия отдельными пятнами с поражением до 5 % сечения, местные погнутости от ударов транспортных средств и другие повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 5 %
III - неудовлетворительное
Прогибы изгибаемых элементов превышают 1/150 пролета. Пластинчатая ржавчина с уменьшением площади сечения несущих элементов до 15 %. Местные погнутости от ударов транспортных средств и Другие механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15 %. Погнутость узловых фасонок ферм
IV - предаварийное или аварийное
Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций (выпучивание стенок и поясов балок и колонн). Срез отдельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях. Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25 % и более Трещины в сварных швах или в околошовной зоне. Механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 25 %. Отклонения ферм от вертикальной плоскости более 15 мм. Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок; разрывы отдельных растянутых элементов; наличие трещин в основном материале элементов; расстройство стыков и взаимных смещений опор. Требуются срочные мероприятия по исключению аварии и обрушения конструкций
Примечания: 1. Для отнесения конструкции к перечисленным в таблице категориям состояния достаточно наличие одного признака, характеризующего эту категорию.
2. Отнесение обследуемой конструкции к той или иной категории состояния, при наличии признаков, не отмеченных в таблице, в сложных и ответственных случаях должно производиться на основе анализа напряженно-деформированного состояния конструкций, выполняемых специализированными организациями.
Таблица 2.1
Общая оценка технического состояния конструкций при предварительном обследовании зданий
Категория состояния конструкции
Общие признаки, характеризующие состояние конструкции
I - нормальное
Отсутствуют видимые повреждения и трещины, свидетельствующие о снижении несущей способности конструкций. Выполняются условия эксплуатации согласно требованиям норм и проектной документации. Необходимость в ремонтно-восстановительных работах отсутствует
II - удовлетворительное
Незначительные повреждения, на отдельных участках имеются отдельные раковины, выбоины, волосяные трещины. Антикоррозионная защита имеет частичные повреждения. Обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. Требуется текущий ремонт, с устранением локальных повреждений без усиления конструкций
III - неудовлетворительное
Имеются повреждения, дефекты и трещины, свидетельствующие об ограничении работоспособности и снижении несущей способности конструкций. Нарушены требования действующих норм, но отсутствует опасность обрушения и угроза безопасности работающих. Требуется усиление и восстановление несущей способности конструкций
IV - предаварийное или аварийное
Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности конструкции к эксплуатации и об опасности ее обрушения, об опасности пребывания людей в зоне обследуемых конструкций. Требуются неотложные мероприятия по предотвращению аварий (устройство временной крепи, разгрузка конструкций и т.п.). Требуется капитальный ремонт с усилением или заменой поврежденных конструкций в целом или отдельных элементов.
Выводы
В результате проведённого детального визуально – инструментального обследования технического состояния несущих конструкций стального резервуара, используемого в качестве водонапорной башни расположенного по адресу: Московская область, г. Сергиев Посад, можно сделать следующие выводы:
- Конструктивно, резервуар состоит из стенки, днища и крыши из листового металла. В стенке резервуара предусмотрен слив, в крыше предусмотрен ревизионный люк. Резервуар оборудован приставной лестницей. Высота стенки 7780мм (семь поясов поясов стенки.). Резервуар установлен днищем на песчаное основание без фундамента.
- При обследовании выявлены локальные места со сплошной коррозией и образованием свищей, по результатам, замеренным ультразвуковым толщиномером на 6-ти участках в различных местах стенки в основании резервуара, минимальная толщина металла составила 4мм (зона сплошной коррозии), 5.1-6.5мм на участках в нижнем сечении, 7,1мм вне зон свищей (максимальное значение). На высоте 2.5м толщина металла равна 4,9-5.1мм.
- В соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» и СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений», «Пособие по обследованию строительных конструкций зданий»:
Техническое состояние ствола цистерны, оценивается как аварийное, вследствие коррозии, превышающей более 25% толщины сечения стенки.
Аварийное состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими об исчерпании несущей способности и опасности обрушения и (или) характеризующаяся кренами, которые могут вызвать потерю устойчивости объекта.
- По результатам поверочного расчета стенки резервуара, с учётом коррозионного повреждения и остаточной толщины, стенки металла в 4мм, коэффициент использования несущей способности стенки по прочности от действия гидростатического давления жидкости на стенки в основании и собственного веса стенки равняется 52,3% (100% соответствует предельному состоянию и разрушению металла), по обеспечению местной устойчивости стенки резервуара коэффициент использования превышает предельное значение и равен 143%.
При дальнейшей эксплуатации, с учётом развития коррозии, возможно появление местных деформаций стенки резервуара и искривления геометрии, что может привести к разрушению стенки на отдельных участках. Эксплуатация резервуара под действием эксплутационной нагрузки, а также при действии снеговой нагрузки без жидкости является небезопасной.
Заключение
- Техническое состояние конструкции резервуара, вследствие частичной утраты сечения обечаек из-за коррозии можно считать аварийным. Конструкция ствола водонапорной башни имеет значительное снижение несущей способности. На основании данных о скорости развития коррозии в стальных элементах 500мкм в год, предельное состояние конструкции ствола башни может наступить в течении 1,5-2года.
Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности конструкции к эксплуатации и об опасности ее обрушения, об опасности пребывания людей в зоне обследуемых конструкций.
- Мероприятия по усилению стенки резервуара являются экономически нецелесообразными, вследствие значительной коррозии стенки. Необходимо вывести резервуар из эксплуатации, произвести демонтаж, произвести замену резервуара на современные системы хранения жидкости.
- Вследствие длительной эксплуатации и значительных периодов в регламентных работах по обслуживанию и ремонту резервуаров, в соответствии с ГОСТ 31385-2008, можно считать, что срок службы исчерпан, вследствие того, что период с момента ввода в эксплуатацию до полного технического диагностирования при котором производилось последнее техническое обслуживание резервуара превышает 10 лет. Ремонт, вследствие значительной коррозии и частичной потери несущей способности стенки нецелесообразен по экономическим причинам.
Извлечение из ГОСТ 31385-2008
Обеспечение безопасной эксплуатации резервуаров
- Срок службы резервуаров назначается заказчиком или определяется при проектировании по технико-экономическим показателям, согласованным с заказчиком. Срок службы резервуара включает в себя регламентные работы по обслуживанию и ремонту резервуаров. В конце срока службы резервуара его ремонт невозможен либо нецелесообразен по экономическим причинам.
- Общий срок службы резервуара должен обеспечиваться проведением регулярного двухуровневого диагностирования с оценкой технического состояния и проведением ремонтов (при необходимости).
Двухуровневое диагностирование резервуаров включает в себя:
- частичное диагностирование (без выведения из эксплуатации);
- полное диагностирование (с выводом из эксплуатации, очисткой и дегазацией).
- Периодичность частичного или полного диагностирования зависит от особенностей конструкции и конкретных условий эксплуатации резервуара.
Первое частичное диагностирование должно проводиться:
- через три года после ввода в эксплуатацию - для резервуаров I и II классов опасности;
- через четыре года - для резервуаров III класса опасности;
- через пять лет - для резервуаров IV класса опасности.
- Полное техническое диагностирование должно проводиться с интервалом не более 10 лет.
Результаты поверочного расчёта
