CC BY
49
УДК 528
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ 6-СЕКЦИОННОЙ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ ГРАДИРНИ
Полина Павловна Сальникова
Акционерное общество «Сибтехэнерго», 630032, Россия, г. Новосибирск, ул. Планировочная, 18/1, ведущий инженер ЦЗиС, e-mail: kapitsina_polina@mail.ru
Валерий Геннадьевич Сальников
Сибирская государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, зав. кафедрой инженерной геодезии и маркшейдерского дела, e-mail: salnikov@ssga.ru
Надежда Михайловна Рябова
Сибирская государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры инженерной геодезии и маркшейдерского дела, тел. (923)227-27-76, e-mail: ryabovanadezhda@mail.ru
В данной статье приводится метод деформационного мониторинга градирни с вентиляторной установкой на Усть-Каменогорской ТЭЦ. Метод основан на применении координатного способа определения пространственного положения каркаса градирни, при изменении мощности вентиляторных установок. Для реализации данного метода использовался тахеометр Leica FlexLine TS06 ultra arctic (2//).
Ключевые слова: вентиляторная градирня, вентиляторная установка, тахеометр, деформационный мониторинг.
DETERMINATION OF DEFORMATION PARAMETERS OF 6-SECTION VENTILATION COOLING TOWER
Polina P. Salnikova
Joint-stock company «Sibtechenergo», 6300032, Russia, Novosibirsk, 18/1 Planirovochnaya St., lead engineer, e-mail: kapitsina_polina@mail.ru
Valery G. Salnikov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., head of the Department of Engineering Geodesy and Mine Surveying, e-mail: salnikov@ssga.ru
Nadezhda M. Ryabova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., senior lecturer, Department of Engineering Geodesy and Mine Surveying, tel. 8-923-227-27-76, e-mail: ryabovanadezhda@mail.ru
The technique of deformation monitoring for ventilation cooling tower (at Ust-Kamenogorsk heat electro-power station) is presented. It is based on determination of spatial position of the cooling tower frame by coordinates in case of power changes in fan installations. Total station Leica FlexLine TS06 ultra arctic (2//) was used for the purpose.
Key words: ventilation cooling tower, fan installation, total station, deformation monitoring.
В период с августа по сентябрь 2016 года было проведено техническое обследование вибрационного состояния 6-секционной вентиляторной градирни с целью определения деформационных параметров и причин повышенной вибрации вентиляторных установок секций № 1 -6 при нагрузках, превышающих 70% номинальной величины. Данная вентиляторная градирня состоит из следующих конструкций (рис. 1):
- железобетонная водосбросная чаша с выпусками в отводящий трубопровод;
- металлический каркас стен, перегородки перекрытия, на которых установлен диффузор;
- тепломассообменные устройства (оросителя);
- водораспределительная система;
- водоуловитель;
- вентиляторные установки;
- воздухорегулирующие устройства жалюзийного типа;
- освещение и заземляющий контур грозозащиты градирни;
-металлические подводящие трубопроводы с запорной арматурой.
Рис. 1. Общий вид вентиляторной градирни
Металлический каркас градирни выполнен из оцинкованных стальных элементов на болтовых соединениях. Включает в себя стальные колонны двутаврового сечения и систему продольных и поперечных связей.
Вентиляторная установка (рис. 2) секции градирни состоит из:
- электродвигателя, установленного на раме; рама путем болтового соединения прикреплена к металлическому каркасу градирни;
- приводного вала; одним концом вал муфтой соединен с электродвигателем, другим концом муфтой соединен с редуктором;
- углового редуктора, установленного на раме; рама путем болтового соединения прикреплена к металлическому каркасу градирни;
- рабочего колеса, жестко посаженного на выходном валу редуктора;
- выходного диффузора, установленного на кольцевой балке; балка болтами крепится к каркасу градирни.
Рис. 2. Вентиляторная установка секции градирни
Согласно нормативным документам [6, 7] к обязательным объектам, подлежащим наблюдению за осадками и деформациями, относятся:
- здания (главный корпус ТЭС; здания дробильных устройств; многоэтажный административный корпус; береговые насосные станции; здания водопод-готовительной установки с баками на опорах);
- сооружения ( дымовые трубы; градирни; опоры эстакад топливоподачи; опоры эстакад технологических трубопроводов; фундаменты под турбоагрегаты;
- фундаменты под котлы; фундаменты под дробилки; резервуары для хранения мазута 10000 м3 и более; плотины водохранилища).
Наблюдения за осадками фундаментов в период эксплуатации электростанции должны производиться в соответствии с ПТЭ: в первые два года эксплуатации - два раза в год, в дальнейшем до стабилизации осадок фундаментов - один раз в год, а после стабилизации осадок (1 мм в год и менее) - 1 раз в 5лет.
При обнаружении очага интенсивных осадок фундаментов дальнейшее измерение осадок должно производиться по специально разработанной программе в зависимости от влияния деформаций на прочность и устойчивость соору-
жений, а также на допустимость осадок с учетом характера технологического процесса.
Для проведения наблюдений за осадками и деформациями необходима высотная основа, в виде глубинных реперов. На территории градирни Усть-Каменогорской ТЭЦ были обнаружены следующие пункты планово-высотной основы, приведенные в таблице.
Таблица
Каталог координат и высот реперов
№ пп Название А(м) В (м) Н (м) Примечание
1 Реп-1 -1А+29.420 2Б+67.430 299.230
2 Реп-2 -2А+20.240 2Б+37.930 300.230
3 Реп-3 -2А+44.710 3Б+50.370 299.420
4 г-14 0А+24.530 2Б+83.730 299.300 скважина
Система координат - строительная; система высот - условная.
Репер 7-14 расположенный на обсадной трубе наблюдательной скважины, при осмотре оказался непригоден для выполнения геодезических работ и тахеометрической съемки металлического каркаса градирни. Крышка имеет свободный ход (рис. 3), накерненное перекрестие меняет свое плано-высотное положение более 5 мм. Данный репер, можно использовать только для менее точных работ (например - земляные работы).
Рис. 3. Общий вид репера 7-14, красные стрелки указывают ход движения
крышки на трубе скважины
Репер - 1 механически поврежден наездом тяжелой техники, головка ре-перной трубы загнута (рис. 4). Данным пунктом нельзя пользоваться, его необходимо восстановить и передать новые координаты и высоту.
Рис. 4. Общий вид поврежденного Репер - 1
Репер - 2 завален щебеночной насыпью, в настоящее время он недоступен для выполнения геодезических работ (рис. 5, а).
Рис. 5. Местоположение репера - 2 и 3
Репер - 3 также недоступен для выполнения геодезических работ. Согласно данным о местоположенни данного пунта, в натуре данного репера нет (рис. 5, б).
Планово-высотная основа в виде четырех пунктов расположенных на территории градирни полностью уничтожена. Поэтому было принято решение о создании системы координат в виде шести отражающих пленок, для измерения фактических размеров металлического каркаса градирни на отметке плюс 3.750 и определения деформационных параметров металлического каркаса гра-
дирни. Оценка точности условной системы координат была проведена в программном продукте Credo. В результате средняя квадратическая ошибка определения «свободной станции» не превышает одного мм.
Выполнение работ по измерению фактических размеров металлического каркаса градирни на отметке плюс 3.750 производилось электронным тахеометром Leica FlexLine TS06 ultra arctic (2//) в условной системе координат и высот методом «свободной станции».
В градирне установлены шесть вентиляторных установок, первый цикл измерений металлического каркаса был проведен при минимальной нагрузке работы данных вентиляторных установок. Полное отключение вентиляторных установок в данный период не возможно т.к. проводились ремонтные работы на отводящем контуре градирни. В связи с этим вентиляторные установки были переведены в режим 10 % от номинальной мощности. Каждая колонная маркируется для многократного наведения и определения деформационных параметров градирни. После этого был выполнен первый цикл наблюдений.
Методика измерений следующая:
Для выполнения съемки колонн каркаса градирни находящихся в осях с 1 по 17 ряда А, тахеометр устанавливается на станциях стояния - 12, 11, 10, 9 (рис. 6), с помощью обратной линейно-угловой засечки тахеометр ориентируется на три отражающие пленки с известными координатами и производится установка тахеометрической станции [1, 2]. Затем в режиме съемки поочередно визирный луч наводится на середину каждой колонны каркаса градирни оси с 1 по 17 ряда А на отметке + 3.750. На данной высоте есть доступ к центру колонны, в остальном колонны полностью до отметки + 3.650 закрыты жалюзи, а после отметки +3.850 и до +8.000 металлическим профилем обшивки каркаса.
Затем тахеометр устанавливается на станциях стояния - 3, 4, 5, 6 (рис. 6) так, чтобы выполнить измерения колонн каркаса градирни в осях с 1 по 17 ряда Д.
Далее тахеометр устанавливается на станциях стояния - 1, 2, 7, 8 (рис. 6) так, чтобы выполнить измерения торцевых колонн каркаса градирни.
После завершения съемки выполняется камеральная обработка с последующим определением и присвоением условных координат, маркированным точкам на колоннах металлического каркаса градирни.
Второй цикл измерений производился при номинальной мощности вентиляторных установок на 50% , а третий при 90 %. В результате было определено, что под действием 90 % номинальной мощности градирни изменение планового положения маркированных точек металлического каркаса не превышают 2 -3 мм, от 10% мощности, что является инструментальной погрешностью тахеометра [3, 4].
Ст.СТ 1
Ст.СТ ь
Рис. 6. Съемка металлического каркаса градирни на отметке + 3.750
Для выполнения более точных работ необходимо установка осадочных марок на колоннах металлического каркаса градирни (рис. 7) и выполнения нескольких циклов высокоточного геометрического нивелирования [5, 8].
Рис. 7. Предполагаемые места установки осадочных марок
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Уставич Г. А., Сальников В. Г., Рябова Н. М. Геодезический контроль геометрических параметров укрупненных элементов градирни с металлическим каркасом // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2015. XI Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 13-25 апреля 2015 г.). -Новосибирск : СГУГиТ, 2015. Т. 1. - С. 8-14.
2. Сальников В. Г. Технологическая схема разбивки круговых рельсов // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 1. - С. 108-113.
3. Сальников В. Г. Геодезические работы при возведении градирен большой высоты // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск : СГГА, 2012. Т. 1. - С. 72-76.
4. Технологическая схема разбивки и установки круговых рельсовых путей / Г. А. Уставич, X. К. Ямбаев, В. Г. Сальников, А. В. Никонов // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2013. - № 4/С. - С. 66-69.
5. Создание геодезической основы для строительства объектов энергетики / Г. А. Уста-вич, Г. Г. Китаев, А. В. Никонов, В. Г. Сальников // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. -2013. - № 4/С. - С. 8-13.
6. СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87. [Текст]. - М., 2013. - 90 с.;
7. Пособие по проектированию градирен [Текст]. - М.: ВНИИ ВОДГЕО Госстрой СССР, 1984. - 133 с.
8. Деформационный мониторинг сухой вентиляторной градини прямоугольной формы / Г. А. Уставич, П. П. Сальникова, В. Г. Сальников, Н. М. Рябова // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2016. XII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 18-22 апреля 2016 г.). - Новосибирск : СГУГиТ, 2016. Т. 1. - С 20-25.
© П. П. Сальникова, В. Г. Сальников, Н. М. Рябова, 2017
