Опоры и эстакады трубопроводов. Экспертиза безопасности и обследования

Опоры и эстакады трубопроводов. Экспертиза безопасности и обследования

А.Н. Мурадов, зам. директора по развитию, начальник лаборатории неразрушающего контроля (ООО «Алтайстройдиагностика»), С.А. Горбенко, директор (ООО «Алтайстройдиагностика»), А.П. Васильев, главный инженер проекта (ООО «Алтайстройдиагностика»), В.Е. Остапенко, главный инженер (ООО «Алтайстройдиагностика»).

Практика проведения экспертизы промышленной безопасности и обследования отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы на предприятиях различных отраслей промышленности.

647ac4d3af26a477901cb6ee7d82f091.jpg

Многообразие технологических процессов и технологического оборудования на опасных производственных объектах предприятий различных отраслей промышленности приводит к необходимости подачи самых разнообразных продуктов (вода, пар, кислота, мазут, воздух, природный и инертный газ и т.д.) к этому оборудованию для обеспечения технологических процессов. Это производиться посредством применения технологических трубопроводов, которые располагаются на отдельно стоящих опорах и эстакадах.

Эстака́да (фр. estacade) — протяжённое инженерное сооружение, состоящее из ряда однотипных опор и пролётов, предназначенное для размещения инженерных коммуникаций выше уровня земли с целью обхода занятой территории или транспортных потоков. С учётом неблагоприятных факторов при эксплуатации технологических трубопроводов (наличие высоких температур, вибрационные нагрузки, повышенная влажность, агрессивность среды эксплуатации) есть необходимость постоянного мониторинга и обслуживания эстакад и отдельно стоящих опор, на которых проложены эти продуктопроводы. Одним из важных этапов при эксплуатации эстакад является проведение экспертизы промышленной безопасности и обследования конструкций сооружения.

f0d6eeebbb8cb954cdac3cccf0a64600.png

Рис. 1. Общий вид эстакады под технологические трубопроводы

Экспертиза промышленной безопасности (ЭПБ) эстакад проводится на основании Федерального закона от 21 июля 1997 г. №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» в соответствии с нормативными документами Ростехнадзора – Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (приказ Ростехнадзора от 14.11.2013 №538) и Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности по различным отраслям промышленности (химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, коксохимической, угольной, горнорудной, газовой, энергетической, и др.).

Предприятием ООО «Алтайстройдиагностика» с 1999 г. было проведено более 20 экспертиз и обследований отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы на предприятиях различных отраслей промышленности. В данной статье мы кратко рассмотрим основные особенности проведения экспертизы, состав работ, и основные дефекты и повреждения на сооружениях эстакад. В связи тем, что сведения в заключениях экспертиз носят закрытый и конфиденциальный характер, мы упускаем названия эстакад и место их расположения.

Целью проведения экспертиз промышленной безопасности эстакад является определение соответствия строительных конструкций сооружений эстакад обязательным требованиям нормативно-правовых документов Российской Федерации по промышленной безопасности, нормативной документации Ростехнадзора РФ, строительных норм и правил.

Сооружения эстакад относятся к объектам с нормальным уровнем ответственности по ст. 4 «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» и ст. 48.1 «Градостроительного кодекса РФ».

Отдельно стоящая опора под трубопроводы состоит из одной или нескольких колонн, связей, траверсы и фундамента (рис. 2, а).

Эстакада состоит из опор (опора включает в себя: колонны, связи, ригели, фундаменты), пролетных строений (ферм, балок), траверс, связей по фермам (рис. 2, б).

1fd3ec8ff7d39662127cdad2dbd5fcf1.png

bd0701d7b15aaf6632f0e8908cf1d475.png

a503e8b9beaa671863351dc7165f58f3.png

Рис. 2. Схема прокладки трубопроводов по опорам и эстакадам

а - прокладка по опорам; б - прокладка по эстакадам; 1 - промежуточная опора; 2 - анкерная промежуточная опора; 3 - анкерная концевая опора; 4 - компенсатор; 5 - трубопровод; 6 - траверса; 7 - пролетное строение; 8 - опорная часть трубопровода; 9 - колонна; 10 - фундамент; 11 - вставки температурного блока; 12 - ось температурного разрыва.

В зависимости от объёмно-планировочных и конструктивных решений отдельно стоящие опоры и эстакады бывают различных типов, отличающихся между собой по следующим признакам:

  • по материалу конструкций: железобетонные, стальные, комбинированные (стальные и железобетонные);
  • по конструктивным решениям несущих конструкций: пролётных строений, опор, фундаментов;
  • по высоте верха опор: низкие и высокие;
  • по способам разложения труб на опорах и эстакадах: одноярусное, двухъярусное, многоярусное.

Основными строительными конструкциями сооружений эстакад, как правило, являются:

  • фундаменты под опоры (колонны) – монолитные, железобетонные, стаканного типа;
  • колонны – сборные железобетонные или стальные;
  • ригели и вставки – сборные, железобетонные, длиной 6 и 12 м;
  • траверсы – сборные, железобетонные. Для размещения трубопроводов к траверсам выполнено крепление рам, выполненных из швеллеров;
  • фермы пролётных строений – металлические, из прокатных профилей;
  • ходовые мостики, площадки для обслуживания запорной арматуры, лестницы – из угловой, листовой (просечно-вытяжной), полосовой и круглой стали;
  • антикоррозионная защита металлоконструкций предусматривается лакокрасочными материалами.

В рамках проведения экспертизы промышленной безопасности, для оценки фактического состояния эстакад проводится их обследование, которое выполняется в соответствии с «Программой обследования» и включает в себя:

  • анализ проектной и эксплуатационной документации, имеющейся в архиве Заказчика;
  • рассмотрение фактических условий воздействия на строительные конструкции эстакады;
  • уточнение нагрузок на строительные конструкции эстакады;
  • установление влияния технологического процесса на состояние строительных конструкций эстакады;
  • проверку состояния строительных конструкций:
  • визуальный осмотр строительных конструкций эстакады;
  • обследование конструктивных элементов эстакады: фундаментов, колонн, ригелей, траверсов, ферм пролётных строений, ходовых мостиков, площадок для обслуживания запорной арматуры, лестниц;
  • техническую диагностику строительных конструкций специальными приборами и инструментами, неразрушающими и другими методами контроля;
  • выполнение необходимых поверочных расчётов с учётом фактических нагрузок и определение срока эксплуатации до капитального ремонта;
  • оформление Акта обследования (оценки технического состояния) строительных конструкций эстакады, с приведением характеристик основных выявленных дефектов и повреждений конструктивных элементов, с выдачей рекомендаций по устранению замечаний, сделанных в процессе экспертизы (обследования) для дальнейшей безопасной эксплуатации строительных конструкций эстакады.

Характерные дефекты и повреждения строительных конструкций эстакад и рекомендации по устранению дефектов и повреждений приведены в таблице 1.

п/п

Характерные дефекты и повреждения Рекомендации по устранению дефектов

и повреждений

По колоннам:
1 Разрушение защитного слоя бетона колонн. Восстановить защитный слой бетона оштукатуриванием сложным цементным раствором на основе эпоксидных или полиуретановых смол, для придания поверхности хороших абразивных качеств и химической стойкости
2 Разрушение (сколы) бетона, оголение и коррозия рабочей арматуры и хомутов.

Вертикальные и наклонные трещины коррозионного характера вдоль стержней рабочей арматуры колонн (рис. 4).

Замачивание колонн в результате проливов технологических сред, разрыхление и выщелачивание бетона.

Очистить элементы колонн от разрушенного бетона до «здорового» бетона. Очистить оголённую арматуру от продуктов коррозии пескоструйной обработкой или стальными щётками. Обработать очищенную арматуру мигрирующими ингибиторами коррозии. Восстановить слой бетона оштукатуриванием сложным цементным раствором на основе эпоксидных или полиуретановых смол, для придания поверхности хороших абразивных качеств и химической стойкости
По ригелям и вставкам:
3 Недопустимые деформации. Выполнить усиление ригелей по специально разработанной рабочей документации.

Демонтировать железобетонные ригели имеющие недопустимые деформации.

4 Разрушение защитного слоя бетона элементов ригелей и вставок Восстановить защитный слой бетона оштукатуриванием сложным цементным раствором на основе эпоксидных или полиуретановых смол, для придания поверхности хороших абразивных качеств и химической стойкости
5 Разрушение (сколы) бетона, оголение и коррозия рабочей арматуры и хомутов (рис. 5).

Трещины коррозионного характера вдоль стержней рабочей арматуры.

Замачивание в результате проливов технологических сред, разрыхление и выщелачивание бетона (рис. 6).

Очистить элементы ригелей и вставок от разрушенного бетона до «здорового» бетона. Очистить оголённую арматуру от продуктов коррозии пескоструйной обработкой или стальными щётками. Обработать очищенную арматуру мигрирующими ингибиторами коррозии. Восстановить слой бетона оштукатуриванием сложным цементным раствором на основе эпоксидных или полиуретановых смол, для придания поверхности хороших абразивных качеств и химической стойкости
6 Разрушение защитного лакокрасочного покрытия металлических ригелей, металлических элементов усиления ригелей, коррозия элементов усиления до 10% площади поперечного сечения Выполнить очистку металлоконструкций от пыли, продуктов коррозии, остатков разрушенного защитного лакокрасочного покрытия и восстановить антикоррозионную защиту лакокрасочными материалами в соответствии с п. 9.3 СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85»
По траверсам:
7 Не допустимые деформации. Выполнить усиление или замену траверс по специально разработанной рабочей документации.
8 Разрушение защитного слоя бетона элементов (траверс). Восстановить защитный слой бетона оштукатуриванием сложным цементным раствором на основе эпоксидных или полиуретановых смол, для придания поверхности хороших абразивных качеств и химической стойкости
9 Разрушение (сколы) бетона, оголение и коррозия рабочей арматуры и хомутов.

Трещины коррозионного характера вдоль стержней рабочей арматуры.

Замачивание в результате проливов технологических сред, разрыхление и выщелачивание бетона (рис. 3).

Очистить элементы траверс от разрушенного бетона до «здорового» бетона. Очистить оголённую арматуру от продуктов коррозии пескоструйной обработкой или стальными щётками. Обработать очищенную арматуру мигрирующими ингибиторами коррозии. Восстановить слой бетона оштукатуриванием сложным цементным раствором на основе эпоксидных или полиуретановых смол, для придания поверхности хороших абразивных качеств и химической стойкости
10 Разрушение защитного лакокрасочного покрытия элементов усиления траверс, коррозия элементов усиления до 10% площади поперечного сечения. Выполнить очистку металлоконструкций от пыли, продуктов коррозии, остатков разрушенного защитного лакокрасочного покрытия и восстановить антикоррозионную защиту лакокрасочными материалами в соответствии с п. 9.3 СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85»
По ходовым мостикам, площадкам для обслуживания запорной арматуры, лестницам
11 Поверхность металла элементов мостиков, площадок и опорных рам под трубопроводы, лестниц покрыты продуктами коррозии. Выполнить очистку металлоконструкций от пыли, продуктов коррозии, остатков разрушенного защитного лакокрасочного покрытия и восстановить антикоррозионную защиту лакокрасочными материалами в соответствии с п. 9.3 СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85».

Выполнить замену элементов со сквозной коррозией.

12 Язвенная коррозия по всей поверхности металла из-за полного отсутствия (разрушения) защитного лакокрасочного покрытия, отдельные элементы подвержены сквозной коррозии.

e11d8b59ac707ef4d3d553474b666396.png

Рис. 3. Замачивание в результате проливов технологических сред, разрыхление и выщелачивание бет

c34fa7e3ae0b3c763f481f6f7321155e.png

Рис. 4. Трещины коррозионного характера вдоль рабочих стержней арматуры колонн. Разрушение (сколы) бетона, оголение и коррозия рабочей арматуры и хомутов.

7f5d17af399f0763a07811afc892944b.png

Рис. 5. Разрушение бетона ригеля, оголение и коррозия рабочей арматуры и хомутов.

d0e70efcc34337bd0bb4dc579475f514.png

Рис. 6. Замачивание в результате проливов технологических сред, сквозное разрушение в теле конструкции ригеля

По результатам проведённого обследования проводиться классификация состояния строительных конструкций согласно ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» выполняется оценка технического состояния строительных конструкций эстакады, разрабатываются рекомендации по устранению выявленных при обследовании дефектов, повреждений и обеспечению безопасной эксплуатации сооружения.

По результатам проведенной экспертизы составляется заключение экспертизы промышленной безопасности эстакады с выдачей заключения о соответствии сооружения требованиям действующих нормативных документов в области промышленной безопасности, делаются выводы о возможности дальнейшей эксплуатации. Составление заключения экспертизы промышленной безопасности производится на основе анализа материалов, представленных Заказчиком, и материалов обследования состояния строительных конструкций эстакады.

Заключительным этапом экспертизы является сдача заключения ЭПБ Заказчику, который передает его на регистрацию в РОСТЕХНАДЗОР.

Выполнение рекомендуемых мероприятий по устранению выявленных в процессе экспертизы дефектов и повреждений строительных конструкций эстакад и отдельно стоящих опор технологических трубопроводов, в сочетании с безусловным обеспечением требований промышленной безопасности самих технологических трубопроводов (включая запорную арматуру и находящийся в трубопроводе продукт) позволит избежать предаварийных и аварийных ситуаций на опасных производственных объектах промышленных предприятий.

УДК 66.013:621.643:624.21

В статье приведены конструктивные особенности эстакад под технологические трубопроводы, приведены характерные дефекты и повреждения, приведены их описания и рекомендуемые способы устранения.

Ключевые слова: эстакада, экспертиза промышленной безопасности, траверса, трубопровод, ригель

Список литературы

1. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (приказ Ростехнадзора от 14.11.2013 №538, зарегистрировано в Минюсте России 26.12.2013 №30855).

3. ГОСТ 31937-2011. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. – М.: Стандартинформ, 2014.

4. Пособие по проектированию отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы (к СНиП 2.09.03-85). – ЦНИИПромзданий, М., 1989.

5. СП 28.13330.2012. Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85. – Минрегион России, М., 2012.

Комментарии