СПОСОБ ОБСЛЕДОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ Российский патент 2018 года по МПК E02D33/00 

Настоящее изобретение относится к области обследования технического состояния фундаментов насосных агрегатов и может быть использовано при эксплуатации насосных станций для своевременного предупреждения аварий насосных агрегатов при транспортировке газа, нефти и продуктов их переработки

В настоящее время широко используются различные способы обследования состояния и сроков службы зданий, сооружений, фундаментов, строящихся и уже построенных объектов обычного и специального назначения. Безусловно на сроки и состояние фундаментов влияет назначение объекта. Так, например, существуют способы исследования и мониторинга фундаментов электроприводов насосных агрегатов.

Известен способ определения расчетного срока службы здания или сооружения, характеризующийся тем, что он состоит в измерении геометрических параметров повреждений, имеющихся в нем, с последующей статистической обработкой результатов замеров, выделением независимых статистических рядов среди них и определением по существенным из них степени повреждений по шкале макросейсмических повреждений, причем расчетный срок службы здания или сооружения с установленным уровнем ответственности принимается равным назначаемому, если разница между данным назначаемым сроком службы и временем, в течение которого практически значимы сейсмические воздействия расчетной интенсивности в практически значимом количестве, оказывается более минимально практически значимого срока при принятом уровне ответственности, для которого обеспечивается конструкционная надежность и сейсмическая безопасность здания или сооружения с убывающим сроком эксплуатации (Патент РФ №2215104, кл. Е04Н 9/02, 2002 г.).

Недостатком способа является трудоемкость и низкая достоверность обследования.

Известен способ обследования строительных конструкций (фундаментов, стен, колонн, перекрытий, покрытий, ограждающих и кровельных конструкций), включающий изучение имеющихся материалов по инженерно-геологическим исследованиям, проводившимся на данном или на соседних участках, изучение планировки и благоустройства участка, изучение материалов, относящихся к заложению фундаментов исследуемых зданий и сооружений, проходку шурфов, преимущественно вблизи фундаментов, бурение скважин с отбором образцов грунта, проб подземных вод и определением их уровня, зондирование грунтов, испытания грунтов статическими нагрузками, исследования грунтов геофизическими методами, лабораторные исследования грунтов оснований и подземных вод, обследование состояния искусственных свайных оснований и фундаментов. Кроме того, при обследовании оснований и фундаментов: уточняют инженерно-геологическое строение участка застройки, отбирают пробы грунтовых вод для оценки их состава и агрессивности (при необходимости), определяют типы фундаментов, их форму в плане, размер, глубину заложения, выявляют выполненные ранее усиления фундаментов и закрепления оснований, устанавливают повреждения фундаментов и определяют прочность материалов их конструкций, отбирают пробы для лабораторных испытаний материалов фундаментов, устанавливают наличие и состояние гидроизоляции (ГОСТ 31937-2011. Группа Т62. МКС 91.200, Дата введения 2014-01-01. «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния»).

Недостатком известного способа является необходимость для проведения обследования фундаментов выполнять проходку шурфов, что увеличивает время исследования, а главное, снижает несущую способность фундамента на участке проходки.

Наиболее близким по технической сущности является способ мониторинга фундаментов электроприводов насосных агрегатов, характеризующийся тем, что он состоит в измерении геометрических параметров повреждений, имеющихся в нем, с последующей статистической обработкой результатов замеров, выделением независимых статистических рядов среди них и определением по существенным из них степени повреждений по шкале макросейсмических повреждений, причем расчетный срок службы здания или сооружения с установленным уровнем ответственности принимается равным назначаемому, если разница между данным назначаемым сроком службы и временем, в течение которого практически значимы сейсмические воздействия расчетной интенсивности в практически значимом количестве, оказывается более минимально практически значимого срока при принятом уровне ответственности, для которого обеспечивается конструкционная надежность и сейсмическая безопасность здания или сооружения с убывающим сроком эксплуатации (Патент РФ №2474801, кл. G01M 7/00, 26.08.2011 г.).

Недостатком этого способа является трудоемкость, низкая достоверность и невозможность своевременного выявления дефектов фундаментов насосных агрегатов, т.к. мониторинг проводится по измерению параметров повреждений.

Проблема заключается в том, что в процессе эксплуатации насосных агрегатов периоды замораживания - оттаивания приводят к появлению морозобойных трещин, вследствие расширения воды в микротрещинах бетона при замерзании, а также к морозному пучению грунтов при промерзании грунта под фундаментом. Кроме того, при повышенной влажности происходит коррозия закладных деталей, конструкций частей оборудования - рам электродвигателей, анкерных болтов (шпилек) крепления рам и электродвигателей/насосов, и арматуры бетона, что приводит к разрушению бетона фундамента вследствие распирающего действия продуктов коррозии на бетон фундамента насосного агрегата. Ни один из известных способов обследования фундаментов насосных агрегатов не учитывает эти важные факторы.

Задачей изобретения является оперативное выявление возникновения дефектов фундаментов насосных агрегатов, исключение негативного влияния исследований на несущую способность фундаментов и повышение достоверности исследования.

Технический результат - повышение достоверности исследования фундаментов насосных агрегатов.

Технический результат достигается за счет того, что способ обследования фундаментов насосных агрегатов характеризуется анализом данных, которые касаются инженерно-геологических условий участка расположения фундамента, физико-механических свойств грунтов основания под фундаментом, габаритных размеров насосных агрегатов, расположения фундаментов насосных агрегатов относительно существующих конструкций здания, расположения и размеров элементов крепления насосных агрегатов, затем проводят оценку условий эксплуатации фундамента насосного агрегата в отношении температурного режима эксплуатации в части регистрации наличия периодов замораживания - оттаивания и защищенности конструкции насосных агрегатов от атмосферных воздействий за счет инструментальных измерений влажности, при установке отсутствия указанных воздействий выполняют обследование, включающее вскрытие отделочного слоя надземной части фундамента, визуальное обследование доступных конструкций фундамента, инструментальное измерение крена фундамента, а также измерение прочностных характеристик материалов конструкции фундамента, затем проводят визуально-измерительный контроль и ультразвуковой контроль фундаментных болтов, после чего производят обмеры доступных для обследования конструкций фундаментов, их элементов и узлов.

Причем исследование температурного режима эксплуатации насосных агрегатов проводят при температуре ниже 0°С.

Предварительная оценка условий эксплуатации фундамента насосного агрегата в отношении температурного режима эксплуатации в части регистрации наличия периодов замораживания - оттаивания и защищенности конструкции насосных агрегатов от атмосферных воздействий за счет инструментальных измерений влажности позволяет сократить время обследования и повысить достоверность обследования.

Согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», нормальным влажностный режим считается при параметрах, указанным в нижеприведенной таблице.

Пример осуществления способа.

При обследовании фундаментов насосных агрегатов предварительно проводится анализ данных, касающихся инженерно-геологических условий участка расположения фундамента, физико-механических свойств грунтов основания под фундаментом, габаритных размеров насосных агрегатов, расположения фундаментов насосных агрегатов относительно существующих конструкций здания, расположения и размеров элементов крепления насосных агрегатов.

Затем проводится оценка условий эксплуатации фундамента насосного агрегата в отношении температурного режима (термометром) эксплуатации в части регистрации наличия периодов замораживания - оттаивания и защищенности конструкции насосных агрегатов от атмосферных воздействий за счет инструментальных измерений влажности, измерение проводится термогигрометром с характеристиками, аналогичными моделям Testo 610.

При установке отсутствия указанных воздействий выполняется обследование, включающее вскрытие отделочного слоя надземной части фундамента (снятие отделочного слоя цементной штукатурки, керамической плитки и других отделочных материалов производится без повреждения несущих конструкций фундамента), визуальное обследование доступных конструкций фундамента, инструментальное измерение крена фундамента, а также измерение прочностных характеристик материалов конструкции фундамента, затем визуально-измерительный контроль и ультразвуковой контроль фундаментных болтов, после чего обмеры доступных для обследования конструкций фундаментов, их элементов и узлов.

Для ультразвукового контроля фундаментных болтов, который является на настоящий момент наиболее точным, применяются дефектоскопы, аналогичные по характеристикам, следующим моделям: А1214 EXPERT, USM 35Х.

По полученным результатам составляется протокол технического обследования фундаментов насосного агрегата.

Таким образом, предлагаемый способ заключается в комплексном подходе к оценке технического состояния, учитывающем состав обследуемых конструкций частей оборудования и зданий, а также внешние факторы воздействия.

Применение комплексного способа обследования фундаментов насосных агрегатов позволяет сократить трудозатраты, повысить безопасность работы насосных агрегатов, за счет исключения влияния выполненных шурфов на несущую способность фундамента, что в результате приводит к повышению достоверности обследования.

Изобретение относится к области обследования технического состояния фундаментов насосных агрегатов и может быть использовано при эксплуатации насосных станций для своевременного предупреждения аварий насосных агрегатов при транспортировке газа, нефти и нефтепродуктов. Способ обследования фундаментов насосных агрегатов характеризуется анализом данных. Данные касаются инженерно-геологических условий участка расположения фундамента, физико-механических свойств грунтов основания под фундаментом, габаритных размеров насосных агрегатов, расположения фундаментов насосных агрегатов относительно существующих конструкций здания, расположения и размеров элементов крепления насосных агрегатов. Затем проводят оценку условий эксплуатации фундамента насосного агрегата в отношении температурного режима эксплуатации в части регистрации наличия периодов замораживания - оттаивания и защищенности конструкции насосных агрегатов от атмосферных воздействий за счет инструментальных измерений влажности, при установке отсутствия указанных воздействий выполняют обследование, включающее вскрытие отделочного слоя надземной части фундамента, визуальное обследование доступных конструкций фундамента, инструментальное измерение крена фундамента, а также измерение прочностных характеристик материалов конструкции фундамента. Затем проводят визуально-измерительный контроль и ультразвуковой контроль фундаментных болтов, после чего производят обмеры доступных для обследования конструкций фундаментов, их элементов и узлов. Технический результат состоит в обеспечении оперативного выявления возникновения дефектов фундаментов насосных агрегатов, исключении негативного влияния исследований на несущую способность фундаментов, повышении достоверности исследования. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ обследования фундаментов насосных агрегатов характеризуется анализом данных, отличающийся тем, что данные касаются инженерно-геологических условий участка расположения фундамента, физико-механических свойств грунтов основания под фундаментом, габаритных размеров насосных агрегатов, расположения фундаментов насосных агрегатов относительно существующих конструкций здания, расположения и размеров элементов крепления насосных агрегатов, затем проводят оценку условий эксплуатации фундамента насосного агрегата в отношении температурного режима эксплуатации в части регистрации наличия периодов замораживания - оттаивания и защищенности конструкции насосных агрегатов от атмосферных воздействий за счет инструментальных измерений влажности, при установке отсутствия указанных воздействий выполняют обследование, включающее вскрытие отделочного слоя надземной части фундамента, визуальное обследование доступных конструкций фундамента, инструментальное измерение крена фундамента, а также измерение прочностных характеристик материалов конструкции фундамента, затем проводят визуально-измерительный контроль и ультразвуковой контроль фундаментных болтов, после чего производят обмеры доступных для обследования конструкций фундаментов, их элементов и узлов.

2. Способ обследования фундаментов насосных агрегатов по п. 1, отличающийся тем, что исследование температурного режима эксплуатации насосных агрегатов проводят при температуре ниже 0°C.