Тема. «Оценка технического состояния и организация натурных наблюдений в шламонакопителях фосфогипса» (стр. 5 )

1.3.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ ОБЪЕКТОВ

Рассматриваемые здесь накопители представляют собой сложные технические системы, состоящие из отдельных конструктивных элементов и узлов, объединенных между собой в единое целое по функциональному и структурному признакам. В процессе строительства и эксплуатации они являются объектами приложения многочисленных эксплуатационных нагрузок и природных воз-действий, которые, как правило, действуют в различных сочетаниях.

В зависимости от продолжительности действия нагрузки и воздействия подразделяются на постоянные и временные, причем последние могут иметь длительный, кратковременный и особый характер.

Любой инженерный объект (сооружение их составные элементы) должен обладать определенными качествами (свойствами) до того, чтобы выполнять свою функцию при действии эксплуатационно-природных факторов. основной характеристикой качества объекта является надежность которая определяется как его свойство сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров и признаков, выражающих способность объекта выполнять заданную функцию в заданных режимах и условиях эксплуатации.

Техническое состояние объекта характеризуется некоторой совокупностью параметров эксплуатационной надежности и качественных признаков состояния. Эти параметры и признаки задаются показателями конструктивной надежности, технологического назначения и архитектурно-эстетического соответствия. Перечни эксплуатационных параметров и качественных признаков, допустимые пределы их изменения устанавливаются нормативными документами и задаются в проектах каждого конкретного объекта. Совокупности параметров и признаков, выраженные в критериальном виде, составляют нормативно-технические требования, предъявляемые к эксплуатационной и эстетической надежности объекта в течение всего срока его службы.

С течением времени техническое состояние объекта под действием нагрузок и воздействий постепенно изменяется, причем, как правило, в худшую сторону. Основными причинами этому служат износ материалов и дефекты. Износ материала является следствием, во-первых, разрушения его (коррозии) в результате физико-химического воздействия с окружающей-средой и, во-вторых, старения материала из-за имения его свойств и внутреннего строения. Дефектом считается факт несоответствия отдельных параметров установленным требованиям, который возникает в результате недоработок, ошибок и даже нарушений, допускаемых на стадиях инженерно технических изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации объекта.

В инженерной практике и технике принята следующая градация изменения технического состояния объекта в процессе его эксплуатации:

1. Состояние объекта считается исправным, если показатели всех параметров и признаков удовлетворяют нормативно - техническим требованиям;

2. Состояние объекта считается работоспособным, если при этом нормативно-техническим требованиям удовлетворяют лишь показатели конс-труктивной надежности и технологического назначения, а по архитектурно-эстетическим показателям имеет место несоответствие указанным требованиям;

3. Состояние объекта считается неработоспособным, если по одному или нескольким показателям конструктивной надежности и технологического назначения наблюдается несоответствие нормативно-техническим требованииям;

4. Состояние объекта считается предельным, когда степень несоответствия показателей конструктивной надежности и технологического назначения такова, что дальнейшая эксплуатация объекта может привести к аварийным последствиям.

Таким образом, любой объект, в том числе и шламонакопитель, может находиться в одном из четырех состояний. Любое событие, ведущее к нарушению работоспособного состояния объекта, называется «отказом». По природе возникновения и протекания процессов, приводящих к отказом, различают следующие виды отказов: частичный или полный, постепенный или внезапный, зависимый или независимый, конструктивный или технологический. Полный отказ, это отказ, при котором объект лишается способности выполнять все требуемые функции. Например, при прорыве тела дамбы вследствие перелива воды через гребень имеет место полный отказ грунтовой дамбы. Частичный отказ, это отказ, связанный с неспособностью объекта выполнять некоторые из функций, или же отказ, при котором объект способен выполнять все функции но с ухудшенными показателями хотя бы одной из них. Например, разрушение дренажных лотков (Канав). Постепенный отказ характерен постепенным достижением предельного значения параметра эксплуатационной надежности. Так, например в результате коррозии разрушается крепление верхового откоса. Постепенные отказы возникают главным образом вследствие износа и старения материалов. Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением значения одного или нескольких параметров эксплуатационной надежности объекта. Внезапный отказы возникают в результате такого сочетания нагрузок и воздействий, при котором превышаются возможности сооружения их принимать. Примером внезапного отказа может быть оползание откосов дамбы при землятресении. Причиной внезапных отказов чаще всего бывают дефекты изысканий, проектирования, строительства или эксплуатации накопителей отходов.

Независимый называют отказ объекта, не обусловленный отказом другого объекта.

Зависимый отказ, обусловленный отказом другого объекта. Так, для грунтовой дамбы ее разрушение в результате перелива воды через гребень из-за недостаточной пропускной способности водосброса является зависимым отказом.

Конструктивный отказ являются следствием ошибок или недостатков изысканий и проектирования, технологический вызванным нарушением правил технологии возведения сооружения или ремонты.

Переходя к общей характеристике мер, принимаемых для поддержания технического состояния объектов на требуемом уровне необходимо отметить нижеследующее. Вследствие появления повреждений несущественного характера исправный объект переходит в неисправное, но ещё работоспособное состояние. Для восстановления исправного состояния объекта требуется проведение ремонтных работ без прекращения его эксплуатации. При возникновении более существенных повреждений с появлением отказов объект из исправного или работоспобного состояния переходит в неработоспособное состояние. Для восстановления исправного или, по крайней мере, работоспобного состояния объекта должны быть проведены ремонтно-восстановительные работы с временным прекращением его эксплуатации. При возникновении предельного состояния, в которое объект может прейти из любого предыдущего состояния, эксплуатация его должны быть немедленно прекращена и вопрос восстановления исправного или работоспособного состояния объекта должен решаться путем оценки технической возможности и экономической целесообразности проведения ремонтно-восстановительных и возможно усилительных работ.

Наглядно представление о переходах объекта в различное состояние с учетом проведения ремонтных, восстановительных и усилительных работ дает схема, представленная на рис.1.5., где переходов состояния указаны сплошными линиями и восстановления состояний штриховыми линиями.

1.4 ПАРАМЕТРЫ И КРИТЕРИИ НАДЕЖНОСТИ НАКОПИТЕЛЕЙ

Для каждого инженерного объекта имеется большое число различных параметров и признаков, по которым можно судить о его техническом состоянии. При приведении обследований и выяснении состояния объекта важно выделить минимально необходимое число таких показателей, контроль которых гарантировал бы объективное и однозначное установление его фактического состояния.

Известно, что совокупность параметров и признаков подразделяется на показатели конструктивной надежности технологического или функционального назначения и архитектурно-эстетического соответствия. С точки зрения выявления пригодности или непригодности накопителя для дальнейшей эксплуатации в полнее достаточно ограничиться двумя первыми группами показателей: показатели конструктивной надежности и показатели технологического назначения. Применительно к интересующим нас объектам конструктивная надежность задается следующими показателями:

- общая и местная прочность, выражающая свойство материала конструкции и грунта основания воспринимать расчетные статические и динамические нагрузки и воздействия не разрушаясь в целом локально;

- общая и местная устойчивость, выражающая способность конструкции и основания в целом и локально противостоять расчетным статическим и динамическим нагрузкам и воздействиям, стремящимся вывести их из состояния равновесия;

- общая местная фильтрационная прочность, выражающая свойство материала конструкции и грунта основания воспринимать без общих и локальных повреждений и деформации расчетные гидростатические и гидродинамические напоры воды и фильтрационных потоков;

- трещиностойкость, выражающая свойство и способность материала конструкции и грунта основания воспринимать расчетные статические и динамические нагрузки и воздействия без образования трещин или с образованием таковых в пределах нормативно допустимых размеров;

- температурная стойкость, выражающая свойство материала конструкции выдерживать без снижения прочностных свойств и повреждений много кратные изменения температуры окружающей среды от высоких (плюсовых) до низких (минусов) значений;

- корризонная стойкость, выражающая свойство материала конструкции противостоять без признаков повреждений электрохимическим и влажностным воздействиям внешней среды;

- биологическая стойкость, выражающая свойство материала конструкции и грунта основания противостоять биологическому и механическому воздействиям бактерий, грибов, малюсков, водорослей, землероек и грызунов без повреждений. Показатели технологического назначения объектов характеризуют выполняемые ими определенные эксплуатационные функции (одной или нескольких), которые обеспечивают нормальные условия работы объектов. Ввиду многочисленности и разнообразия конструкций и видов объектов достаточно сложно приводить здесь полный перечень этих показателей. Да и этом нет необходимости, так как они даются в соответствующих нормативных документах, технической и справочной литературе. Поэтому ниже рассматриваются лишь несколько примеров, в которых технологическое назначение объектов задаются следующими показателями: