Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам

Рассмотрены особенности обследования металлоконструкций высотных сооружений на примерах применения методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Показано, что большая часть высотных ответственных объектов эксплуатируется при наличии дефектов и повреждений, что является угрозой для ок...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Техническая диагностика и неразрушающий контроль
Дата:2013
Автор: Блинов, Ю.Н.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2013
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101903
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам / Ю.Н. Блинов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 2. — С. 57-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859887368873443328
author Блинов, Ю.Н.
author_facet Блинов, Ю.Н.
citation_txt Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам / Ю.Н. Блинов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 2. — С. 57-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Техническая диагностика и неразрушающий контроль
description Рассмотрены особенности обследования металлоконструкций высотных сооружений на примерах применения методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Показано, что большая часть высотных ответственных объектов эксплуатируется при наличии дефектов и повреждений, что является угрозой для окружающих. Установлено, что эксплуатируемые пролетные металлоконструкции (фермы и др.) имеют сверхнормативные прогибы и требуют корректировки проектных решений, частичного усиления или замены несущих конструкций. Проанализировано, что скрытая коррозия полых металлоконструкций (в том числе металлических дымовых труб и др.) достигает критических значений (22…74 %) и является одним из наиболее опасных и распространенных видов дефектов. Разработан собственный метод перемещения и безопасного доступа экспертов-верхолазов к дефектным узлам конструкций при их освидетельствовании, отличающийся от традиционных и зарубежных методов (снизу вверх). Применение лазерного оборудования для дистанционного определения сверхнормативных отклонений (прогибов) несущих металлоконструкций каркасов зданий в труднодоступных местах и последующая компьютерная обработка результатов измерений в графической среде позволяют перейти на качественно новый уровень обследований. По результатам инструментального обследования стволов металлических труб установлено, что наиболее опасными с точки зрения повреждения конструкций являются околошовные зоны царг и ходовых скоб. Features of examination of metal structures of high-rise buildings are considered in the cases of application of methods of nondestructive testing and industrial alpinism. It is shown that the majority of high-rise critical facilities operate in the presence of defects and damage that creates an environmental hazard. It is established that the operating span metal structures (trusses, etc.) have supernormative sagging, and require correction of design solutions, partial reinforcement or replacement of loadcarrying structures. Analysis showed that latent corrosion of hollow metal structures (including metal chimneys) reaches critical values (22 – 74%) and is one of the most hazardous and common kinds of defects. A proprietary method was developed for movement and safe access of experts-steeplejacks to defective components of structures at their examination, differing from the traditional and foreign methods (bottom-up). Application of laser equipment for remote determination of supernormative deflections (sagging) of load-carrying metal structures of building frames in difficult-of-access places, and subsequent computer processing of measurement results in a graphical environment allow transition to a new examination level. By the results of instrumental examination of metal pipe bodies it was established that near-weld zones of side-bars and step irons are the most hazardous in terms of structure damage.
first_indexed 2025-12-07T15:53:44Z
format Article
fulltext 57ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2013 УДК 620.19.24 ОСОБЕННОСТИ ОБСЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ВЫСОТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ НЕРАЗРУшАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И ПРОМЫшЛЕННОГО АЛЬПИНИЗМА. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМ РАБОТАМ Ю.Н.БЛИНОВ ООО НПО «Дискрет». 25006, г. Кировоград. ул. Дзержинского, 79/47. E-mail: npodiscret@gmail.com Рассмотрены особенности обследования металлоконструкций высотных сооружений на примерах применения методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Показано, что большая часть высотных ответственных объ- ектов эксплуатируется при наличии дефектов и повреждений, что является угрозой для окружающих. Установлено, что эксплуатируемые пролетные металлоконструкции (фермы и др.) имеют сверхнормативные прогибы и требуют коррек- тировки проектных решений, частичного усиления или замены несущих конструкций. Проанализировано, что скрытая коррозия полых металлоконструкций (в том числе металлических дымовых труб и др.) достигает критических значений (22…74 %) и является одним из наиболее опасных и распространенных видов дефектов. Разработан собственный метод перемещения и безопасного доступа экспертов-верхолазов к дефектным узлам конструкций при их освидетельство- вании, отличающийся от традиционных и зарубежных методов (снизу вверх). Применение лазерного оборудования для дистанционного определения сверхнормативных отклонений (прогибов) несущих металлоконструкций каркасов зданий в труднодоступных местах и последующая компьютерная обработка результатов измерений в графической среде позволяют перейти на качественно новый уровень обследований. По результатам инструментального обследования стволов металлических труб установлено, что наиболее опасными с точки зрения повреждения конструкций являются околошовные зоны царг и ходовых скоб. Библиогр. 3, табл. 2, рис. 11. К л ю ч е в ы е с л о в а : высотные сооружения, мобильный диагностический комплекс, промышленный альпинизм, про- летные металлоконструкции, сверхнормативные прогибы, скрытая коррозия, ремонтно-восстановительные работы Обследование металлоконструкций высот- ных сооружений. Актуальная на данный момент проблема диагностирования высотных объектов и сооружений решается аттестованным персоналом научно-производственного объединения «Дис- крет» с помощью методов неразрушаюшего кон- троля (НК), а также использования мобильного диагностического комплекса (рис. 1, а). Комплекс оснащен комплектом оборудования для НК, профессиональным верхолазным снаряжением для промышленного альпинизма, специальными сред- ствами индивидуальной защиты в агрессивной среде, портативными радиостанциями, биноклями, длинно- фокусной фото- и видеоаппаратурой, лазерным и гео- дезическим оборудованием, ноутбуком для обработки данных непосредственно на объекте с возможностью © Ю.Н.Блинов, 2013 Рис. 1. Обследование металлических конструкций спецсооружения с помощью мобильного диагностического комплекса мето- дом промышленного альпинизма (а) и общий вид сооружения после окончания ремонтно-восстановительных работ (б) 58 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2013 выхода в Интернет, автономным электропитанием. Нашей компанией разработан собственный метод перемещения и безопасного доступа экс- пертов-верхолазов к дефектным узлам конструк- ций при их освидетельствовании, отличающийся от традиционных и зарубежных методов (снизу вверх). Используемая методика промышленно- го альпинизма отличается мобильностью, ком- пактностью и быстротой в организации рабоче- го места, когда нет возможности использовать традиционные средства. Применение лазерно- го оборудования для дистанционного определе- ния сверхнормативных отклонений (прогибов) несущих металлоконструкций каркасов зданий в труднодоступных местах и последующая компью- терная обработка результатов измерений в графи- ческой среде, позволяют перейти на качественно новый уровень обследований, а в некоторых слу- чаях обнаруживать грубые нарушения проектов, приводящие к ряду крупных дефектов, которые ранее не могли быть выявлены (рис. 2, а, б). При- мер результатов измерений прогибов большепро- летных ферм покрытия приведен в табл. 1. Как видно из представленных в табл. 1 резуль- татов, значения выявленных сверхнормативных (недопустимых) деформаций (прогибов) металли- ческих ферм покрытия составляют до 100 мм (!), что не удовлетворяет требованиям действующих нормативных документов [1]. В результате анализа выявленных дефектов и повреждений было установлено, что мероприятия по их устранению можно разделить на следующие две группы: первая – мероприятия по ликвидации мест коррозии металлоконструкций, в комплекс которых входят работы по очистке мест коррозии от загрязнений, ржавчины и пыли, обезжиривание поверхностей перед окраской; вторая – меропри- ятия, которые необходимо разработать для устра- нения деформаций несущих конструкций с при- влечением специализированных организаций (при деформировании элементов металлоконструкций необходимо восстановить их в проектное положе- ние или заменить). К числу наиболее характерных дефектов и по- вреждений металлоконструкций покрытия зданий и мероприятиях по их усилению относятся дефек- ты монтажа (рис. 3), сверхнормативные прогибы конструкций (рис. 4), потери сечения конструк- ций вследствие коррозии (рис. 5), механические деформации элементов конструкций (рис. 6) и др. Все обнаруженные во время обследования откло- нения от проектных решений подлежат регистра- Рис. 2. Техническое обследование металлических конструкций с применением оборудования для НК: лазерного – при обсле- довании прогибов большепролетных ферм покрытия длиной 45000 м (а); ультразвукового (б); вихретокового (в) Рис. 3. Дефект монтажа: смещение элементов вертикальных связей в узловой фасонке; отсутствие проектных болтов сое- динения (1–2) – 3 шт. вместо пяти (предаварийное состояние) Та бл и ц а 1 . Результаты геодезических измерений де- формаций (прогибов) ферм покрытия: эпюры деформа- ции (дефектные зоны (1-1) заштрихованы) 59ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2013 ции и нанесению на карты дефектов, являющихся неотъемлемой частью технических отчетов и экс- пертных заключений. На рис. 7 представлен при- мер оформления карты дефектов. В связи с выявлением при обследовании соору- жений сверхнормативных отклонений (прогибов) несущих пролетных металлоконструкций, а также в связи с превышением действующих снеговых нагрузок над расчетными, согласно данным [1], выполняются инженерные поверочные расчеты и проектирование усиления поврежденных кон- струкций [2], а также ведутся авторский и тех- нический надзор за строительством. На рис. 8, а представлен пример проектного решения по усиле- нию большепролетных металлических ферм [3]. По- сле выполнения усиления (рис. 8, в) до повторного ввода в эксплуатацию каждый вид конструкций при- нимается техническим надзором заказчика с участи- ем представителя НПО «Дискрет». Рис. 4. Сверхнормативный прогиб прогона горизонтальных связей (1-3) составляет 93 мм (обозначен пунктиром) Рис. 6. Механические деформации (погнутости) элементов горизонтальных связей по нижним поясам стропильных ферм покрытия (1-5) Рис. 7. Пример оформления карты дефектов с обозначением мест их обнаружения и шифров дефектов (1–1, 1–5) Рис. 5. Местные утонения металла стенок вертикальных связей из замкнутого коробчатого профиля вследствие внутренней кор- розии (1–4) (потеря сечения от проектного значения 22 %) Рис. 8. Усиление дефектных металлических стропильных ферм покрытия пролетом 45000 м: а – проектное решение по усиле- нию конструкций; б – общий вид до усиления; в – во время усиления 60 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2013 Наиболее характерные критически опасные дефекты и повреждения конструкций металли- ческих дымовых труб диаметром 800 мм. По ре- зультатам инструментального обследования уста- новлено, что наиболее опасными с точки зрения повреждения конструкций ствола являются около- шовные зоны царг и ходовых скоб. Практически во всех зонах термического влияния швов выяв- лены сквозные коррозионные разрушения ство- ла и утонения основного металла околошовной зоны до толщины 1,7 мм (при проектной толщине 10 мм). Измерения толщины элементов, поврежденных коррозией, выполняли с помощью штангенцирку- ля, а в недоступних местах и элементах замкнуто- го сечения ультразвуковым толщиномером УТ-31М, не меньше чем в трех сечениях по длине элемента (рис. 9). Результаты испытаний приведены в табл. 2. Рис. 9. Сквозное разрушение металла царг ствола в около- шовной зоне (1–6): вид трубы изнутри (а); определение оста- точной толщины металла стенок (б, в). Коррозионный износ 62 % (аварийно-опасное состояние) Таблица 2. Пример оформления карты контроля по результа- там испытаний по ультразвуковой диагностике ствола трубы. Рис. 10. Последовательность ремонтно-восстановительных работ аварийной металлической дымовой трубы диаметром 0,8 м, высотой 30 м Рис. 11. Ремонтно-восстановительные работы спецсооружения: сквозное коррозионное разрушение стенок полых конструкций (1–7) (а); замена поврежденных элементов (б); нанесение защитного покрытия агрегатами безвоздушного распыления (в) 61ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2013 Рекомендации по ликвидации последствий поврежденных металлических конструкций и ремонтно-восстановительным работам После утверждения рекомендованных меро- приятий по исправлению дефектных конструк- ций высотных зданий и ответственных сооруже- ний строительное подразделение в составе НПО «Дискрет» выполняет ремонтно-восстановитель- ные работы (рис. 10, 11), что позволяет макси- мально сократить сроки между обнаружением и ликвидацией дефектов. Этому пособствует много- кратное использование в разрабатываемых нами комплексных проектах производства работ (ППР) собственных технологий, конструкторских разра- боток [2–4], новейших технологических решений и материалов. Выводы Анализ данных, полученных нами в ходе экспертных обследований дефектных металло- конструкций ряда ответственных высотных со- оружений, показал, что большая их часть эксплу- атируется при наличии дефектов и повреждений [4]. При этом скрытая коррозия полых металличе- ских конструкций с уменьшением площади про- ектного сечения несущих элементов на 22 ….74 % является одним из наиболее опасных и распро- страненных видов дефектов. Качественного восстановления металлических конструкций можно достичь за счет их очистки от коррозии и остатков защитного покрытия комбини- рованным способом (в сочетании термического и абразивного), а также нанесения новых покрытий агрегатами безвоздушного распыления. Экспериментально установлено, что пролетные конструкции покрытий (фермы, прогоны, балки и т.д.) имеют сверхнормативные прогибы и требуют корректировки проектных решений, частичного уси- ления или замены несущих элементов. Применение лазерного оборудования и по- следующая компьютерная обработка результатов полученных измерений прогибов в графической среде позволяет перейти на качественно новый уровень обследований а в ряде случаев обнару- живать грубые нарушения проекта, приводящие к ряду крупных дефектов, которые ранее не могли быть выявлены. Отсутствие своевременного контроля эксплу- атирующими организациями за состоянием соб- ственных высотных металлических сооружений (в том числе методом ультразвуковой толщиноме- трии), является угрозой для окружающих, так как большинство таких объектов находится в жилой и промышленной зонах городов. Своевременное выявление, демонтаж и оперативное восстановле- ние аварийных конструкций указанных сооруже- ний с помощью неразрушающих методов ультраз- вукового контроля и промышленного альпинизма являются актуальной задачей в Украине. Систематизация данных НК, полученных экс- пертными организациями в ходе обследований, позволит в будущем перейти к техническому мо- ниторингу высотных зданий и сооружений путем качественного прогнозирования остаточного ре- сурса состояния металлоконструкций. 1. ДБН В.1.2-2:2006. Навантаження і впливи. 2. НПО «Дискрет». Проект усиления дефектных конструк- ций главного корпуса ТЭЦ №76/10-АС, КМ. 3. Блинов Ю. Н. Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных со- оружений с помощью методов НК и промышленного альпинизма: Рекомендации по восстановительным ра- ботам// 7-я Нац. науч.-техн. конф. и выставка «Нераз- рушающий контроль и техническая диагностика Ukr NDT-2012». 20–23 ноября 2012 г., Киев. Features of examination of metal structures of high-rise buildings are considered in the cases of application of methods of nondestructive testing and industrial alpinism. It is shown that the majority of high-rise critical facilities operate in the presence of defects and damage that creates an environmental hazard. It is established that the operating span metal structures (trusses, etc.) have supernormative sagging, and require correction of design solutions, partial reinforcement or replacement of load- carrying structures. Analysis showed that latent corrosion of hollow metal structures (including metal chimneys) reaches critical values (22 – 74%) and is one of the most hazardous and common kinds of defects. A proprietary method was developed for movement and safe access of experts-steeplejacks to defective components of structures at their examination, differing from the traditional and foreign methods (bottom-up). Application of laser equipment for remote determination of supernormative deflections (sagging) of load-carrying metal structures of building frames in difficult-of-access places, and subsequent computer processing of measurement results in a graphical environment allow transition to a new examination level. By the results of instrumental examination of metal pipe bodies it was established that near-weld zones of side-bars and step irons are the most hazardous in terms of structure damage. 4 References, 2 Tables, 1 Figures. K e y w o r d s : high-rise buildings, mobile diagnostic complex, industrial alpinism, span metal structures, supernormative sagging, repair-reconditioning operations. Поступила в редакцию 22.03.2013
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101903
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0235-3474
language Russian
last_indexed 2025-12-07T15:53:44Z
publishDate 2013
publisher Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
record_format dspace
spelling Блинов, Ю.Н.
2016-06-09T08:19:20Z
2016-06-09T08:19:20Z
2013
Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам / Ю.Н. Блинов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 2. — С. 57-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
0235-3474
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101903
620.19.24
Рассмотрены особенности обследования металлоконструкций высотных сооружений на примерах применения методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Показано, что большая часть высотных ответственных объектов эксплуатируется при наличии дефектов и повреждений, что является угрозой для окружающих. Установлено, что эксплуатируемые пролетные металлоконструкции (фермы и др.) имеют сверхнормативные прогибы и требуют корректировки проектных решений, частичного усиления или замены несущих конструкций. Проанализировано, что скрытая коррозия полых металлоконструкций (в том числе металлических дымовых труб и др.) достигает критических значений (22…74 %) и является одним из наиболее опасных и распространенных видов дефектов. Разработан собственный метод перемещения и безопасного доступа экспертов-верхолазов к дефектным узлам конструкций при их освидетельствовании, отличающийся от традиционных и зарубежных методов (снизу вверх). Применение лазерного оборудования для дистанционного определения сверхнормативных отклонений (прогибов) несущих металлоконструкций каркасов зданий в труднодоступных местах и последующая компьютерная обработка результатов измерений в графической среде позволяют перейти на качественно новый уровень обследований. По результатам инструментального обследования стволов металлических труб установлено, что наиболее опасными с точки зрения повреждения конструкций являются околошовные зоны царг и ходовых скоб.
Features of examination of metal structures of high-rise buildings are considered in the cases of application of methods of nondestructive testing and industrial alpinism. It is shown that the majority of high-rise critical facilities operate in the presence of defects and damage that creates an environmental hazard. It is established that the operating span metal structures (trusses, etc.) have supernormative sagging, and require correction of design solutions, partial reinforcement or replacement of loadcarrying structures. Analysis showed that latent corrosion of hollow metal structures (including metal chimneys) reaches critical values (22 – 74%) and is one of the most hazardous and common kinds of defects. A proprietary method was developed for movement and safe access of experts-steeplejacks to defective components of structures at their examination, differing from the traditional and foreign methods (bottom-up). Application of laser equipment for remote determination of supernormative deflections (sagging) of load-carrying metal structures of building frames in difficult-of-access places, and subsequent computer processing of measurement results in a graphical environment allow transition to a new examination level. By the results of instrumental examination of metal pipe bodies it was established that near-weld zones of side-bars and step irons are the most hazardous in terms of structure damage.
ru
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
Техническая диагностика и неразрушающий контроль
Производственный раздел
Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам
Features of examination of technical condition of metal structures of high-rise buildings using NDT and industrial alpinism methods. Recommendations on reconditioning operations
Article
published earlier
spellingShingle Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам
Блинов, Ю.Н.
Производственный раздел
title Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам
title_alt Features of examination of technical condition of metal structures of high-rise buildings using NDT and industrial alpinism methods. Recommendations on reconditioning operations
title_full Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам
title_fullStr Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам
title_full_unstemmed Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам
title_short Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам
title_sort особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. рекомендации по восстановительным работам
topic Производственный раздел
topic_facet Производственный раздел
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101903
work_keys_str_mv AT blinovûn osobennostiobsledovaniâtehničeskogosostoâniâmetalličeskihkonstrukciivysotnyhsooruženiispomoŝʹûmetodovnerazrušaûŝegokontrolâipromyšlennogoalʹpinizmarekomendaciipovosstanovitelʹnymrabotam
AT blinovûn featuresofexaminationoftechnicalconditionofmetalstructuresofhighrisebuildingsusingndtandindustrialalpinismmethodsrecommendationsonreconditioningoperations