Основным условием долговечной эксплуатации объектов электросетевого строительства является диагностика повреждений конструкций опор воздушных линий электропередачи и порталов открытых распределительных устройств — достоверная оценка их технического состояния и эксплуатационных качеств. При этом должна быть учтена, с одной стороны, специфичность материалов, изготовления, монтажа и работы конструкций, а с другой, — особенности внешних и технологических воздействий на них с целью выявления действительных условий их работы, определяющих факторов разрушения и их количественных значений. Данные, полученные путем диагностики, используются не только в эксплуатации, но и являются исходной базой для улучшения качества проектирования и совершенствования методов возведения новых электросетевых объектов.
Специализированным научно-производственным центром конструкций электросетевого строительства Донбасской государственной академии строительства и архитектуры разработаны нормативные документы Минэнерго Украины «Металлические и железобетонные опоры воздушных линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше. Методические указания по оценке технического состояния и перерасчету» (1996 г.) и «Порталы металлические и железобетонные открытых распределительных устройств напряжением 35—330 кВ. Методические указания по обследованию» (1996 г.).
При их разработке произведен анализ отраслевых нормативных документов бывшего СССР. Методические указания составлены в соответствии с действующей нормативной базой на проектирование, изготовление, монтаж и эксплуатацию металлических и железобетонных электросетевых конструкций. Документы обобщают опыт по эксплуатации опор ВЛ и порталов ОРУ, накопленный Минэнерго Украины и другими организациями, а также результаты исследований, выполненных Донбасской государственной академией строительства и архитектуры.
ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
Контроль технического состояния электросетевых конструкций в период их эксплуатации в соответствии с введенными в действие нормативными документами включает следующие виды технических мероприятий: осмотры, профилактические проверки, обследования. Необходимость проведения обследования определяется результатами осмотров и профилактических проверок.
В задачи обследования входит выявление дефектов и повреждений опор ВЛ и порталов ОРУ, определение технического состояния объектов (в некоторых случаях) и перерасчет существующих конструкций, а также разработка рекомендаций по восстановлению и дальнейшей эксплуатации конструкций.
Обследование включает следующие этапы: подготовительные работы; определение характеристик материала конструкций; уточнение нагрузок и воздействий; натурное освидетельствование конструкций; оценку технического состояния конструкций; разработку конкретных рекомендаций по ремонту, усилению и реконструкции обследуемых объектов.
Подготовительные работы при обследовании включают в себя подбор и изучение необходимой технической документации; составление рабочих программ обследования; проведение организационно-технических мероприятий. В перечень необходимой для изучения технической документации входят: комплект чертежей опор и фундаментов, сертификаты на материалы, акты на скрытые работы, журналы монтажных работ, акты приемки в эксплуатацию, паспорта ВЛ и ОРУ, материалы учета технического обслуживания и ремонта (в том числе материалы предыдущих обследований).
В зависимости от объема и сложности проводимых работ, обследования могут выполняться предприятием электрических сетей и подразделениями энергосистем или сторонними специализированными организациями.
Периодичность проведения обследований определяется предприятием электрических сетей в зависимости от степени агрессивного воздействия среды (по данным специализированных лабораторий) в районе расположения подстанций или прохождения трассы ВЛ. Рекомендуемая периодичность проведения обследований приведена в табл. 1.
1. Рекомендуемая периодичность проведения обследований
Характеристика среды (СНиП 2.013.11-85) | Район расположения порталов ОРУ или прохождения трассы ВЛ | Средняя скорость коррозии углеродистой стали, мм/год | Рекомендуемая периодичность обследований, лет |
Слабоагрессивная | Сельская местность, лесные районы, районы, не подверженные промышленным загрязнениям | До 0,05 | 25 |
Среднеагрессивная | Районы в радиусе 3 км от источника загрязнения — металлургических, машиностроительных, металлообрабатывающих заводов, ТЭС и т. п. | От 0,05 до 0,5 | 15—20 |
Сильноагрессивная | Районы вблизи химических предприятий, приморские районы | Свыше 0,5 | 7—10 |
Обследования электросетевых конструкций сторонними специализированными организациями проводятся при:
обнаружении значительных отступлений от проекта или наличии массовых дефектов и повреждений конструкций, способных вызвать потерю несущей способности или привести к невозможности нормальной эксплуатации;
явной опасности хрупкого разрушения металлических конструкций в результате применения сталей кипящих плавок, а также с другими отклонениями от норм;
увеличении нагрузок на конструкции (увеличении пролетов, замене проводов или тросов на новые с большими сечениями, при изменении расчетных ветровых, гололедных нагрузок).
Для определения объема и состава работ по обследованию устанавливают однородные зоны эксплуатации конструкций ВЛ с учетом метеорологических характеристик (ветровой район, гололедный район, относительная влажность и температура воздуха, продолжительность увлажнения конструкций); состава и концентрации коррозионно-активных агентов в воздушной среде; характеристик грунта и почвы.
Ветровой и гололедный районы определяются по региональным картам с использованием данных фактических наблюдений.
Относительная влажность воздуха, температура, продолжительность увлажнения конструкций определяются в соответствии с ГОСТ 9.039- 74*, а также по данным метеорологических станций, расположенных в районе нахождения обследуемых электросетевых конструкций.
Концентрация и химический состав воздушной среды и характеристики грунта определяются по данным специализированных лабораторий.
Установление однородных зон эксплуатации производится перед первым обследованием и используется в каждом последующем. Зоны эксплуатации рекомендуется нанести на трассу (профиль) воздушной линии.
В пределах однородной зоны эксплуатации ВЛ достаточным для оценки технического состояния опор в ней является обследование двухтрех конструкций каждого типа.
В том случае, если заключение о техническом состоянии обследованных опор в пределах зоны различны, обследуют все конструкции в зоне. Сплошное обследование электросетевых конструкций проводят также в случаях, если определение однородных зон ВЛ не выполнено и при решении вопроса о необходимости реконструкции.
На подстанциях обследованию подлежат все порталы ОРУ.
При необходимости в процессе обследования производят оценку качества материалов конструкций с целью определения или уточнения их марок и выявления соответствия свойств материалов требованиям действующих норм, проекту, а также уточнения расчетных характеристик.
В ряде случаев при обследовании возникает необходимость проведения перерасчета конструкций на основе уточненных нагрузок и воздействий, характеристик материалов, а также при обнаружении значительных дефектов и повреждений. При этом оценка технического состояния конструкций производится уже на основании перерасчета.
На базе установленного фактического технического состояния конструкций при необходимости проводят разработку конкретных рекомендаций по ремонту, усилению или реконструкции обследованных объектов.
