Эффективные методы обеспечения безопасности зданий и сооружений тепловых электростанций (ТЭС)

Слесарев В.А., Слесарев С.В. // Международная выставка «Инновационные проекты в электросетевом комплексе», Москва, ВВЦ, 2010г.

За последние годы количество отказов строительных конструкций зданий и сооружений (ЗиС) ТЭС увеличилось с 11до 35% из-за достижения ими нормативных предельных сроков безопасной эксплуатации и хронического недофинансирования работ по их техническому обслуживанию и ремонту (ТОиР), которое привело к увеличению объемов отложенных ремонтов и, следовательно, к росту аварийности не только ЗиС, но и ТЭС в целом.

Известно, что при высокой степени износа технических устройств и ЗиС ТЭС, требуются либо крупные инвестиции в обновление основных фондов, либо квалифицированное обслуживание и профилактика отказов для своевременного выявления аварийно-опасных конструкций. Отказы строительных конструкций происходят в зависимости от большого количества факторов: качества материалов, конструктивных решений, сроков и условий эксплуатации, воздействия не проектных нагрузок, агрессивных сред и других. Профилактика этих отказов возможна только путем выявления аварийно-опасных конструкций и узлов на ранней стадии их развития специалистами высокой квалификации на основе инструментальных исследований.

Из-за продолжающегося кризиса, безопасность эксплуатации ЗиС может быть обеспечена внедрением современных, эффективных методов ТОиР, которые позволяют своевременно выявлять аварийно-опасные конструкции и оперативно принимать меры по их ремонту или усилению с использованием инновационных технологий. Эти методы, при минимальных затратах, позволяют обеспечить безопасность эксплуатации ЗиС и снизить расходы на ремонтно-восстановительные работы.

К таким методам относятся:

• экспертное освидетельствование ЗиС на предмет выявления аварийно-опасных конструкций (противоаварийная экспертиза), с определением остаточного ресурса безопасной эксплуатации;
• оперативная разработка технической, технологической документации и устранение выявленных аварийно-опасных дефектов строительных конструкций;
• разработка мероприятий по продлению сроков безопасной эксплуатации ЗиС для планирования их ремонтов по техническому состоянию.

Наши специалисты на основании многолетнего опыта проектирования, строительства и экспертных обследований ЗиС крупных ТЭС разработали инновационную методику противоаварийной экспертизы, которая позволяет выявлять аварийно-опасные конструкции и определять остаточный ресурс конструкций и объекта в целом. Она включает:

• изучение документации, объекта, осмотр конструкций;
• определение ответственных элементов, от которых зависит прочность и устойчивость объекта, их инструментальное исследование;
• расчеты сроков остаточного ресурса;
• разработка рекомендаций по методам и очередности устранения аварийно-опасных дефектов конструкций.

Применение этой методики позволяет оперативно получить объективную информацию об уровне безопасности эксплуатации всех ЗиС комплекса ТЭС, сроках остаточного ресурса по каждому из этих объектов (около 100 объектов) за 3-4 месяца, при стоимости работ 2-3 млн. руб. Эти же показатели, при выполнении обследований по «классической технологии», без прогнозов сроков остаточного ресурса,  составляют, соответственно, 1-1,5 года и 10-15 млн. руб.

Важной составляющей повышения безопасности эксплуатации ЗиС ТЭС является оперативное усиление выявленных аварийно-опасных конструкций на основе современных инновационных технологий и конструктивных решений. Нашими специалистами разработан ряд способов усиления конструкций и технических решений, которые обеспечивают безопасность объектов и позволяют экономить денежные средства на ремонтно-восстановительные работы до 1,5-2 раз по сравнению с традиционными методами усиления конструкций.

Разработана технология восстановительного ремонта аварийных центрифугированных опор порталов ОРУ 110-220 кВ с усилением (патент № RU 2 371 560), которая позволяет получить экономию по каждой стойке до 100 тыс. руб. и выполнять работы без отключения ячеек ОРУ.

Для повышения безопасности эксплуатации главного корпуса ТЭС разработана технология выполнения противопожарных проемов на кровле машинного отделения (патент № RU 2 380 495), которая позволяет исключить масштабное обрушение покрытия при возгорании на одном из турбогенераторов при незначительных затратах на устройство таких проемов на существующем покрытии.

Предложенные методы позволяют оперативно разработать технологию ремонтно-восстановительных работ, рабочую документацию по усилению конструкций или «проблемных» ЗиС в целом при различных нештатных ситуациях (замена оборудования, авария, пожар и др.), возникающих в процессе эксплуатации.

Другим важным направлением экономии средств, для обеспечения безопасной эксплуатации ЗиС является внедрение ТОиР по техническому состоянию. Такая система планирования ремонтов, будучи более гибкой и экономичной, получила широкое распространение за рубежом. В России она успешно используется при ремонтах технологического оборудования. Внедрение этой системы обеспечивает экономию денежных средств до 30% за счет сокращения объемов ремонтных работ, создание запасов материалов и других затрат. Кроме того, в ряде случаев, могут быть увеличены межремонтные периоды при установлении больших сроков остаточного ресурса.

Все, рассмотренные разработки по продления сроков безопасной эксплуатации, могут быть использованы не только при планировании ремонтов ЗиС ТЭС по техническому состоянию, но и для определения объемов инвестиций, необходимых для увеличения сроков безопасной эксплуатации до 30 лет после их реконструкции.

Выводы:

Как показывает опыт, безопасность и экономичность эксплуатации ЗиС ТЭС с длительными сроками эксплуатации может быть обеспечена внедрением следующих мероприятий:

1. регулярная противоаварийная экспертиза всех объектов комплекса ТЭС с периодичностью не реже, чем каждые 3-5 лет, в зависимости от технического состояния объекта, на основе инновационных методов противоаварийной диагностики;
2. оперативная разработка технических решений по усилению аварийно-опасных конструкций и узлов, «проблемных» конструкций или ЗиС в целом при различных нештатных ситуациях, а также выполнению работ по их усилению на основе предложенных инновационных технологий;
3. внедрение ремонтов по техническому состоянию на основе наших мероприятий, разработанных для продления сроков безопасной эксплуатации.