Методика обследования металлических конструкций

 

Температурные воздействия  в горячих цехах и неотапливаемых зданиях нередко служат причиной возникновения повреждений. Для  неотапливаемых зданий, не имеющих  источников тепловыделений, температура  конструкций определяется температурой наружного воздуха и устанавливается  по данным ближайшей метеостанции. В горячих цехах температура  нагрева конструкций определяется по результатам замеров в течение  нескольких (не менее пяти, шести) технологических циклов в летнее время. Для замера температуры используются термощупы, поверхностные датчики в комплекте с самопишущей аппаратурой и другие средства измерения.

 

Поскольку распределение  температуры по длине и высоте цеха носит, как правило, неравномерный  характер, то замеры производятся в  нескольких сечениях по длине цеха. В каждом сечении определяется температура  нагрева  колонн, подкрановых балок, стропильных и подстропильных ферм. Расчетные значения температур могут  быть установлены на основании анализа  и статистической обработки результатов  замеров.

 

Внутрицеховая среда. Характер и величина коррозионного износа металлических конструкций зависят  от степени агрессивности внутрицеховой  среды, поэтому одной из задач  обследования является определение  параметров температурно-влажностного режима, состава и концентрации агрессивных по отношению к стали реагентов и классификация среды по степени агрессивности. Зная эти характеристики среды, можно прогнозировать износ металлических конструкций и разработать мероприятия по защите конструкций от коррозии.

 

Для изучения эксплуатационной среды требуются: анализ технической  документации и технологического процесса; измерение параметров среды и  обработка результатов измерений; анализ результатов измерений, сведения о состоянии защитных покрытий и  коррозионных потерь металла и зонировании  производственных помещений по степени  агрессивности среды. На основании анализа технической документации и технологического процесса, а также общего осмотра устанавливается схема расположения оборудования, связанного с выделением тепла, влаги, пыли и газов в воздушную среду цеха, интенсивность его работы, состав агрессивных по отношению к металлу выделений, возможные нарушения в работе оборудования, приводящие к интенсивным выбросам агрессивных реагентов и т.д.

 

Одновременно устанавливается  степень влияния близко расположенных  производств на формирование среды  рассматриваемого объекта. По данным ближайшей  метеостанции определяются параметры  внешней среды (температура и  влажность). При наличии в составе среды агрессивных выделений, а также обнаруженных при осмотре коррозионных повреждениях конструкций замеряются параметры среды: температура; влажность, состав и концентрация газов, агрессивных по отношению к металлу; степень запыленности воздушной среды и количество осевшей на конструкции пыли, ее состав и свойства, определяются зоны и локальные участки возможного увлажнения металлических конструкций, а также химический анализ проб жидкости. Необходимость определения тех или иных параметров зависит от конкретных особенностей производства.

 

Точки для замера параметров среды назначаются с учетом расположения обследуемых конструкций, их коррозионного  состояния, схемы размещения оборудования с агрессивными выделениями. На каждом участке здания с однородной средой намечается, как правило, три сечения. В каждом сечении параметры среды замеряют в трех уровнях пола (рабочей площадки), подкрановых конструкций и конструкций покрытия.

 

Измерение параметров температурно-влажностного режима следует проводить в течение 5, 6 сут при полной загрузке и нормальной работе оборудования. Одновременно фиксируются температура и влажность наружного воздуха. Как показал анализ результатов замеров, наиболее неблагоприятное с точки зрения коррозии стальных конструкций производственных зданий сочетание параметров  температурно-влажностного режима в большинстве случаев наблюдается в теплый период года. Тем не менее для получения осредненных характеристик среды целесообразно также замеры параметров повторить и в холодный период года.

 

Дискретные измерения  температуры и влажности воздуха  осуществляются аспирационным психрометром Ассмана, метеорологическими термометрами и волосяными гигрометрами. Для непрерывной записи температуры воздуха используются самопишущие термографы и автоматические потенциометры. Запись относительной влажности воздуха проводится самопишущими гигрографами. Результаты измерений обрабатываются с использованием статистических методов. В качестве исходных для оценки степени агрессивности среды значений параметров принимаются их среднестатистические значения, определенные с точностью не менее 5%.

 

Химический анализ состава  среды должен быть согласован с временем проведения замеров температуры и влажности. Для экспресс-анализа среды возможно применение переносных газоанализаторов. В каждой точке следует провести не менее девяти отборов проб. При анализе запыленности среды определяется толщина слоя пыли, отложившейся на конструкции, и отбираются не менее трех проб.

 

По анализу проб пыли устанавливаются  химический и фазовый состав, растворимость  пыли в воде и гигроскопические свойства.

 

По результатам осмотра  конструкций выявляются участки  возможного постоянного, переменного, систематического увлажнения металлических  конструкций и составляются карты  увлажнения с нанесенными на них  местами увлажняемых участков. На каждом участке для количественного  и качественного анализа состава  жидкостей отбираются пробы —  не менее двух на каждый участок.

 

Степень агрессивности среды  оценивается по всему комплексу  полученных параметров с учетом коррозионных повреждений в соответствии со СНиП "Защита строительных конструкций  от коррозии. Согласно результатам  оценки производственные помещения  зонируются по степени агрессивности с нанесением отдельных зон на плане цеха.

 

Качество стали эксплуатируемых  металлических конструкций определяется на основании анализа проектной  и исполнительной документации сертификатов. По содержащимся в них сведениям  устанавливаются марки стали, метизов  и электродов, использованных в конструкциях, выявляется соответствие свойств стали требованиям действующих норм проектирования для конструкций данной группы и назначается расчетное сопротивление. В случае недостаточности сведений — отсутствие чертежей КМД с точными указаниями о марке стали, сертификатах, появлении в конструкциях повреждений, связанных с низким качеством металла (расслой, трещины), а также при необходимости выявления дополнительных резервов несущей способности конструкций проводятся испытания металла.

 

Результаты обследования оформляются в виде научно-технического отчета или пояснительной записки  с соответствующими чертежами, куда входят:

 

описание конструкций  с приложением основных чертежей или (при наличии проектной документации)  ссылками на их номера и места хранения;

 

 

 

краткое описание технологического процесса с учетом предполагаемых при  реконструкции изменений;

 

общая характеристика эксплуатационных воздействий (технологических нагрузок, их интенсивность, наличие выделений  тепла, пыли, агрессивных реагентов) ;

 

материалы освидетельствования  конструкций с ведомостями дефектов и повреждений и результатами геодезической съемки;

 

анализ материалов освидетельствования  с указанием характерных дефектов и повреждений, участков наибольшей повреждаемости конструкций, а также  причин возникновения повреждений;

 

анализ эксплуатационных воздействий по результатам измерений  с зонированием производственных помещений  по интенсивности воздействий;

 

результаты анализа свойств стали и рекомендуемые значения расчетных характеристик;

 

выводы и предложения  по обеспечению дальнейшей нормальной эксплуатации конструкций,

 

При аварийном состоянии  конструкций составляется акт с  указанием временных мероприятий  по предотвращению их обрушения. Результаты обследования являются исходными данными  для проверочного расчета конструкций, оценки их технического состояния и  разработки проекта усиления. Кроме  того, на основании результатов обследования могут быть установлены резервы  несущей способности конструкций