Способ диагностики технического состояния "отс-1" металлических инженерных конструкций и коммуникаций здания

English version


Способ диагностики технического состояния "отс-1" металлических инженерных конструкций и коммуникаций здания (RU 2295123):


Авторы патента:

Фелицына Лидия Алексеевна (RU)


Вледельцы патента:

Общество с ограниченной ответственностью "Межрегиональный центр по обеспечению пожаро- и взрывоопасности жилых и общественных зданий от горючих газов" (RU)


Похожие патенты:

Способ ультразвуковой дефектоскопии колесных пар рельсового транспорта и устройство для его реализации

Изобретение относится к методам и средствам испытаний изделий ультразвуком и может быть использовано для выявления дефектов колес при ремонте и изготовлении подвижного состава железнодорожного транспорта

Способ неразрушающего контроля качества деталей

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств изделий и может быть использовано для неразрушающего контроля качества деталей, преимущественно литых несущих деталей железнодорожного подвижного состава

Способ повышения помехозащищенности ультразвукового контроля и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в системах ультразвукового контроля, преимущественно установок для автоматизированного ультразвукового контроля листового и сортового проката и труб

Ультразвуковой наклонный преобразователь

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля, а именно к пьезоэлектрическим ультразвуковым преобразователям, которые могут использоваться, в частности, при контроле скрытых дефектов сварных соединений

Автоматизированная установка для дефектоскопии колесных пар вагонов

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в контрольно-испытательном оборудовании для диагностики состояния колесных пар железнодорожного состава

Акустический эхолокатор

Изобретение относится к акустическим эхолокационным системам, предназначенным для обнаружения и первичной классификации объектов по их акустической жесткости, и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии, гидроакустике, геоакустике, диагностической медицине, рыболокации
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и технической диагностики

Способ контроля и обнаружения дефектов на трубопроводах из ферромагнитных материалов

Изобретение относится к области контроля и обнаружения дефектов на трубопроводах из ферромагнитных материалов

Способ контроля площади поперечного металлического сечения стального каната и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области неразрушающего контроля канатов из стальной ферромагнитной проволоки

Устройство размагничивания магистральных трубопроводов

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля труб

Способ измерения износа стальных проволочных канатов грузоподъемных машин

Изобретение относится к области неразрушающего магнитного контроля изделий и предназначено для контроля износа стальных проволочных канатов грузоподъемных кранов, лифтов и других грузоподъемных машин

Устройство для сохранения постоянства расхода газа при дефектоскопии газопровода

Изобретение относится к области неразрушающего контроля труб

Универсальный контрольный образец для дефектоскопии

Изобретение относится к области неразрушающего контроля

Способ бесконтактного выявления местоположения и характера дефектов металлических сооружений и устройство для его осуществления

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, нефтегазодобывающей промышленности, коммунальному хозяйству, дефектоскопии металлоконструкций, среды и может быть использовано в других областях промышленности, эксплуатирующих трубопроводы

Контрольный образец для магнитной дефектоскопии

Изобретение относится к области неразрушающего контроля

Способ дефектоскопии магистральных трубопроводов на участках, предрасположенных к коррозионному растрескиванию под напряжением

Изобретение относится к способам дефектоскопии трубопроводов и может быть использовано при обследовании трубопроводов на участках, предрасположенных к коррозионному растрескиванию под напряжением

Использование: для контроля крупногабаритных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что замеряют объемную влажность бетона в зоне размещения контролируемого объекта, сканируют открытые участки труб или элементов пожарной лестницы и ограждений в области их крепления для установления зон концентрации механических напряжений, определяют степень коррозии вскрытых участков труб или элементов лестницы и ограждений в области их крепления геофизическим комплексом, определяют толщины открытых стенок труб или элементов лестницы и ограждений в области крепления, осуществляют ультразвуковую дефектоскопию сварных соединений и устанавливают дефектными участки труб инженерных коммуникаций или участки пожарных лестниц и ограждений при условии определения по результатам диагностических работ степени коррозии, равной или более 20 процентов потери толщины стенки трубы или профиля от первоначальной, или потери толщины стенки трубы или ее футляра в месте вскрытия больше 0,4 мм по сравнению с участком трубы, не имеющим коррозионных повреждений, или профиля лестницы и ограждения по сравнению с участком профиля, не имеющим коррозионных повреждений, или при влажности бетона межэтажного перекрытия или стены, превышающей 2,5 весовых процента или 70 у.е. для приборов GANN с электродом В 50 или при обнаружении дефектов в сварных соединениях труб или в трубах. Технический результат: повышение информативности и точности диагностирования. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.


 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля, оценки и прогнозирования технического состояния конструкции и инженерных сооружений, например потенциально-опасных участков трубопроводов, в том числе газопроводов, в течение всего периода их эксплуатации. Изобретение позволяет достоверно выявить различные виды дефектов, в том числе на участках трубопроводов, встроенных в бетонный массив и к которым нет прямого доступа.

Известен способ диагностики технического состояния магистральных нефте- и газопроводов в процессе их эксплуатации, включающий непрерывное перемещение дефектоскопа с электроакустическим преобразователем вдоль стенки трубопровода, генерирование электроакустическим преобразователем импульсов ультразвуковых колебаний, бесконтактную передачу импульсов ультразвуковых колебаний через перекачиваемую среду в стенку трубопровода, возбуждение ультразвуковых колебаний в стенке трубопровода, отражение ультразвуковых колебаний от неоднородностей материала стенки трубопровода, передачу отраженных ультразвуковых колебаний от стенки трубопровода к электроакустическому преобразователю, запись отраженных ультразвуковых колебаний и определение по результатам измерений характера, размеров и местоположения дефектов в стенке трубопровода. (RU №2153163, опубл. 2000.07.20).

Недостаток данного способа заключается в том, что он позволяет получить информацию только о наличии дефектных участков трубопроводов и только в тех местах, к которым возможен прямой доступ. Участки трубопроводов, к которым доступ затруднен, например, из-за того, что часть трубы погружена в грунт или пропущена через заделку, не могут быть оттестированы. Кроме того, данный способ не позволяет выявить причины образования дефектов, например локальное уменьшение толщины стенки трубопровода.

Известен способ обнаружения коррозионных повреждений трубопроводов, согласно которому исследуемый трубопровод разбивают на участки. На границах участков откапывают шурфы, измеряют электрические сопротивления участков и электрические сопротивления на краевых зонах этих участках (в шурфах) по четырехэлектродной схеме. На краевых зонах измеряют также толщину стенки трубы и наружный диаметр. По этим измерениям вычисляют удельное сопротивление металла трубы. Используя вычисленное удельное сопротивление металла трубы, рассчитывают электрические сопротивления участков используемого типоразмера труб с минимально допустимой толщиной стенки и сравнивают измеренные и расчетные значения сопротивлений этих участков. По отклонению измеренных сопротивлений от расчетных судят о наличии и степени коррозионных повреждений металла на этих участках. Для повышения точности измерений соответствующие токовые и потенциальные электроды при измерении сопротивления разносят на расстояния не меньше, чем два диаметра трубы (RU №2244297, 2005.01.10).

Недостатком данного способа является сложность его проведения и малая достоверность результатов, обусловленная влиянием большого фактора внешних условий на течение электрических процессов.

Известен способ неразрушающей диагностики локальных коррозионных разрушений трубопроводов, заключающийся в том, что проводят отбор проб грунта, выделяют суспензии микроорганизмов, осуществляют инкубирование полученной суспензии с высушенной смесью минерального солевого раствора, инкубирование проводят до проявления окраски индикатора, измеряют интенсивности поглощения света, определяют показатель окрашенности, проводят статистический кластерный анализ с помощью метода главных компонентов. Затем строят график, отражающий спектр потребления субстратов, и сравнивают выделенные на полученном графике зоны, по группированию на графике признаков анализируемых проб грунта судят о наличии коррозионного поражения трубопровода, о наличии процессов биоразрушения покрытия трубопровода и биодеградации загрязнителей в грунте. (RU №2140628, 1999.10.27).

Недостаток данного способа заключается в том, что химический анализ позволяет получить данные о наличии результатов коррозионного процесса и о природе его возникновения, но эти данные относятся целиком к большому участку трубы и не позволяют установить место расположения дефекта. Например, по результатам химического анализа установлено, что на данном участке трубы имеет место коррозионный процесс, но при этом неясна степень поражения трубы, то есть достаточна ли толщина трубы для удержания давления или требуется ее замена полностью.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи обеспечения комплексной диагностики трубопроводов за счет сопоставления данных по толщинам стенок трубы на различных ее участках с результатами анализа причин появления коррозионного процесса как на открытых участках трубопровода, так и на участках, заделанных в бетон.

Технический результат - повышение информативности и точности диагностирования.

Указанный технический результат достигается тем, что согласно способу диагностики технического состояния металлических инженерных конструкций и коммуникаций здания, преимущественно участков внутреннего газопровода в здании и пожарных лестниц и ограждений крыш здания, включающего в себя диагностические работы для поиска дефектов, осуществляют

- замер объемной влажности бетона межэтажного перекрытия или стены для инженерных коммуникаций или в зоне крепления пожарной лестницы к стене и ограждений к крыше,

- сканирование открытых участков труб инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления геофизическим комплексом для установления зон концентрации механических напряжений по скачкообразному изменению величины магнитного поля рассеяния Нр относительно Нр=0,

- определение с помощью ультразвукового толщиномера степени коррозии вскрытых участков труб инженерных коммуникаций или их футляров в межэтажном перекрытии или стене или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления;

- определение посредством ультразвуковой толщинометрии толщин стенок труб открытых участков инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области крепления,

- проводят ультразвуковую дефектоскопию сварных соединений труб на открытых участках инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области крепления,

- и устанавливают дефектными участки труб инженерных коммуникаций или участки пожарных лестниц и ограждений при условии определения по результатам диагностических работ степени коррозии, равной или более 20 процентов потери толщины стенки трубы или профиля от первоначальной, или потери толщины стенки трубы или ее футляра в месте вскрытия больше 0,4 мм по сравнению с участком трубы, не имеющим коррозионных повреждений, или профиля лестницы и ограждения по сравнению с участком профиля, не имеющим коррозионных повреждений, или при влажности бетона межэтажного перекрытия или стены, превышающей 2,5 весовых процента или 70 у.е. для приборов GANN с электродом В 50 или при обнаружении дефектов в сварных соединениях труб или в трубах.

Кроме того, при установлении дефектными труб инженерных коммуникаций или участков пожарных лестниц и ограждений проводят дополнительные диагностические работы, которые включают в себя определение щелочной жидкой фазы количества хлорид ионов бетона в местах прохождения труб или в местах заделок крепления пожарных лестниц и ограждений и замер поверхностного потенциала стали трубы или футляра в межэтажном перекрытии или стене или стали элементов пожарной лестницы и ограждений в области их крепления.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Согласно настоящему изобретению способ комплексной диагностики технического состояния металлических инженерных конструкций и коммуникаций здания, преимущественно участков внутреннего газопровода в здании и пожарных лестниц и ограждений крыш здания в местах их заделки, включает в себя диагностические работы для поиска дефектов, заключающиеся в замере объемной влажности бетона межэтажного перекрытия или стены для инженерных коммуникаций или в зоне крепления пожарной лестницы к стене и ограждений к крыше, сканировании геофизическим комплексом "ГФК-1" участков труб инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления для определения способа заделки, сканировании открытых участков труб инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления геофизическим комплексом для установления зон концентрации механических напряжений по скачкообразному изменению величины магнитного поля рассеяния Нр относительно Нр=0,

- определении с помощью ультразвукового толщиномера степени коррозии вскрытых участков труб инженерных коммуникаций или их футляров в межэтажном перекрытии или стене или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления;

- определении посредством ультразвуковой толщинометрии толщин стенок труб открытых участков инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области крепления,

- осуществлении ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений труб на открытых участках инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области крепления,

- и установлении дефектными участков труб инженерных коммуникаций или участков пожарных лестниц и ограждений при условии определения по результатам диагностических работ степени коррозии, равной или более 20 процентов потери толщины стенки трубы или профиля от первоначальной, или потери толщины стенки трубы или ее футляра в месте вскрытия больше 0,4 мм по сравнению с участком трубы, не имеющим коррозионных повреждений, или профиля лестницы и ограждения по сравнению с участком профиля, не имеющим коррозионных повреждений, или при влажности бетона межэтажного перекрытия или стены, превышающей 2,5 весовых процента или 70 у.е. для приборов GANN с электродом В 50 или при обнаружении дефектов в сварных соединениях труб или в трубах.

При установлении дефектными труб инженерных коммуникаций или участков пожарных лестниц и ограждений проводят дополнительные диагностические работы, включающие в себя определение щелочной жидкой фазы количества хлорид ионов бетона в местах прохождения труб или в местах заделок крепления пожарных лестниц и ограждений, замер поверхностного потенциала стали трубы или футляра в межэтажном перекрытии или стене или стали элементов пожарной лестницы и ограждений в области их крепления.

Ниже рассматриваются в подробном изложении отдельные операции способа с указанием средств их реализации. При этом в отношении внутреннего трубопровода помещения рассматривается диагностика газопровода.

Перед диагностикой посредством геофизического комплекса "ГФК-1", выпускаемого заявителем, для скрытых участков в области заделки труб и звеньев пожарных лестниц и ограждений осуществляют построение плана прокладки газопровода в помещении, при этом в случае невозможности выявления трассы пролегания производят сканирование поверхности георадаром для получения направления и глубины пролегания трубопровода.

1. Замер объемной влажности бетона межэтажного перекрытия 1 или стены для инженерных коммуникаций или в зоне крепления пожарной лестницы к стене и ограждений к крыше. Причиной коррозии может быть переувлажнение среды места (стены) нахождения трубопровода 2. Степень влажности также влияет на скорость коррозионного процесса. Выявление величины объемной влажности определяет картину прохождения коррозионного процесса в данном месте.

В первую очередь устанавливается наличие источников влаги в радиусе 5 м (2 м для бытовых помещений) от газопровода, из которых может произойти увлажнение либо непосредственно поверхности газопровода или его футляра, либо увлажнение строительной конструкции, через которую проходит газопровод.

Источниками влаги могут быть:

- открытые источники влаги (атмосферная влага, проникающая внутрь помещения через кровлю, окна, незагерметизированные стыки строительных конструкций, технологические отверстия в строительных конструкциях и т.д., конденсат, образующийся на поверхности газопровода в местах перехода "тепло-холод", особенно во влажных помещениях, бытовые источники влаги, такие как душевые, ванны раковины, мусоропровод и т.д., технологические трубопроводы и резервуары, из которых возможна утечка влаги и увлажнение поверхности газопровода, или места перехода газопровода через строительную конструкцию;

- закрытые источники влаги (трубопроводы пара или горячей воды, трубопроводы холодной воды, канализация, технологические трубопроводы и резервуары, из которых возможна утечка влаги и увлажнение поверхности газопровода или места перехода газопровода через строительную конструкцию.

Визуальное установление степени влажности по наличию внешних признаков необходимо для качественной оценки результатов локальных замеров объемной влажности в зоне прохождения газопровода через междуэтажные перекрытие.

Замер объемной влажности бетона производится в радиусе 30 см от места прохождения газопровода через междуэтажные перекрытия. При использовании для замера объемной влажности междуэтажного перекрытия прибора-влагомера GANN UNI-1 с электродом В 50 следует установить электрод так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна поверхности измеряемой строительной конструкции. Датчик должен касаться измерительным концом (сферой) контролируемой поверхности. Измерения производят вдоль одной линии, направленной перпендикулярно длинной стороне плиты междуэтажного перекрытия (в случае, если междуэтажное перекрытие выполнено из ж/б). Снимется не менее 5-ти измерений в месте наиболее вероятного переувлажнения на расстоянии не более 4-5 см друг от друга. При этом следует учитывать, что металлическая арматура, находящаяся в бетоне, может оказывать влияние на показания прибора. Снизить влияние арматуры можно, проводя измерения в точках, наиболее удаленных от соседних прутков арматуры. Приблизительное расстояние между соседними прутками можно определить по увеличению показаний прибора, при непрерывном прямолинейном сканировании бетонной конструкции перпендикулярно ее длинной стороне. Длина участка сканирования должна быть не менее 50 см. Место сканирования должно быть сухим либо равномерно увлажненным.

При использовании прибора "Kaisson VI-D1" 3 приложить датчик 4 прибора к измеряемой поверхности, добиться плотного прилегания датчика к поверхности (см. фиг.1), исключая колебания прибора, и снять отсчет со шкалы прибора. Измерения проводятся вдоль одной линии, направленной перпендикулярно длинной стороне плиты междуэтажного перекрытия (в случае, если междуэтажное перекрытие выполнено из ж/б). Также снимется не менее 5-ти измерений в месте наиболее вероятного переувлажнения на расстоянии не более 4-5 см друг от друга.

Если в результате замеров объемной влажности установлено, что влажность бетона межэтажного перекрытия или стены превышает 2,5 весовых процента или 70 у.е. для приборов GANN с электродом В 50, то считается, что превышены нормативные значения влажности. Превышение объемной влажности нормативных значений указывает на увеличение скорости протекания коррозионных процессов в данной зоне.

Однако полученные результаты по объемной влажности не дают достоверной информации о действительных дефектах в результате коррозии (например, трубы могли быть недавно заменены и стенки не утратили своей толщины).

2. Для оценки технического состояния участков трубопроводов 2, проходящих через междуэтажное перекрытие 1, проводят вскрытие участка трубопровода (фиг.2) или его футляра 5 (фиг.3), проходящего через междуэтажное перекрытие. На фиг.1 показана схема вскрытия бетона в области прохождения газопровода через перекрытия при выступающем футляре, а на фиг.2 - при замоноличенном футляре 5.

На основании многолетнего опыта технического диагностирования внутренних газопроводов установлено, что процесс коррозии протекает наиболее интенсивно в зонах контакта газопровода или его футляра со строительной конструкцией и в местах, расположенных у поверхности строительной конструкции, через которую газопровод проходит.

После вскрытия осуществляют визуальный контроль степени коррозии футляра или трубы в междуэтажном перекрытии газопровода согласно следующим критериям.

Слабая - поверхностный слой коррозии (легкий налет ржавчины 6), толщина стенки колеблется в пределах допуска, предусмотренного ГОСТ.

Допустимая - коррозия имеет ту же структуру, что и слабая, поверхность более неровная, отслаиваются небольшие неровные чешуйки, после зачистки видны небольшие раковинки ⊘ 1-2 мм и глубиной 0,2-0,3 мм, коррозия рыхлая и легко удаляется ножом (цвет коррозии рыжий, коричневый).

Сильная - труба покрыта плотным слоем продуктов коррозии, при зачистке отслаиваются плотные чешуйки (пластинки), раковинки имеют ⊘ 2-4 мм и глубину 0,3-0,6 мм (цвет коррозии коричневый, темно-коричневый), коррозия проникает в бетон и окрашивает его поверхность на сколе (в месте контакта с продуктами коррозии) в коричневый или рыжий цвет.

Очень сильная - плотный слой продуктов коррозии, отслаивание укрупненными пластинами или кусочками с прямоугольными торцами, после зачистки визуально обнаруживается сплошное утонение стенки трубы (шейка), цвет коррозии темно-коричневый, коричневый, почти черный в месте контакта продуктов коррозии с трубой.

В случае, если в начальный момент вскрытия будет обнаружен значительный слой продуктов коррозии на газопроводе, осуществляют замер толщины стенки трубопровода с помощью ультразвукового толщинометра на участке от участка трубы с неповрежденными стенками к обнаруженному месту сильной коррозии, проводя замеры толщины стенки трубы газопровода дистантно до получения величины толщины менее 2 мм. Точка обнаружения минимально допустимой толщины 2 мм указывает на необходимость замены подверженного коррозии участка трубы.

3. Определение посредством ультразвуковой толщинометрии толщин стенок труб открытых участков инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области крепления.

Замер толщины стенки трубопровода проводится ультразвуковыми толщиномерами.

Сначала, при необходимости, производят зачистку поверхности вскрытого участка для проведения замера толщины стенки газопровода или футляра. Зачищаются периметральные и точечные участки труб для обеспечения акустического контакта. Для проведения замеров остаточной толщины стенки трубы в зависимости от степени коррозии выбирается количество точек контроля на 1 метр поверхности контролируемого газопровода. Особенно плотно эти точки должны располагаться на участках газопровода, наиболее подверженных коррозии. Для газопроводов, не подверженных коррозии, берется 1 точка контроля на 2-5 метра протяженности газопровода. В каждой квартире, не зависимо от протяженности участка, должно быть произведено не менее 1 замера толщины на каждом диаметре.

Ультразвуковая дефектоскопия участков газопровода, проходящих в междуэтажных перекрытиях и стенах, осуществляется, например, при помощи преобразователя П 121-1,25Н (поз.7), или специализированного дефектоскопа УД-21P, или любого дефектоскопа общего назначения. Озвучивание производится периметральным (кольцевым) сканированием (траектория - поз.8) по поверхности трубы на минимально возможном расстоянии от контролируемой зоны (фиг.4). Для повышения эффективности контроля необходимо проводить сканирование с двух сторон контролируемого участка (условно "низ" и "верх" междуэтажного перекрытия).

Ультразвуковая дефектоскопия с использованием метода "нормальных волн" проводится с целью выявления следующих видов дефектов:

- непроваров, несплавлений и пор в продольных сварных швах;

- трещин в теле трубы газопровода;

- коррозионных язв.

Оценка качества контролируемых участков газопроводов осуществляется при обнаружении эхо-сигнала от дефекта в пределах строб-импульса путем измерения его амплитуды (измерения выполняют согласно указаниям технического описания на дефектоскоп) и фиксируют положение эхо-сигнала на линии развертки экрана дефектоскопа. Дефект считают недопустимым, если амплитуда эхо-сигнала от него превышает амплитуду эхо-сигнала от эталонного отражателя, расположенного в зафиксированном месте линии развертки экрана дефектоскопа.

4. Сканирование открытых участков труб инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления для установления зон концентрации механических напряжений по скачкообразному изменению величины магнитного поля рассеяния Нр относительно Нр=0.

Определение зон концентрации механических напряжений начинается со сканирования годных линейных участков газопровода. Измерение величины Нр (магнитного поля рассеяния) выполняется вдоль любой, наиболее удобной для контроля, образующей трубы. Скачкообразное изменение знака величины Нр указывает на концентрацию остаточных напряжений по линии Нр=0 для конкретного участка трубы.

5. Осуществление ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений труб на открытых участках инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области крепления. Ультразвуковой контроль сварных соединений проводится при помощи пьезопреобразователей "хордового типа" в соответствии с "Методикой по ультразвуковому контролю стыковых кольцевых соединений стальных и полиэтиленовых газопроводов (для преобразователей "хордового типа")", согласованной Госгортехнадзором России. Используется специализированный ультразвуковой дефектоскоп-регистратор УД-21Р. Проверке подлежит каждый второй сварной стык. При обнаружении дефектного сварного соединения проверка производится в отношении каждого сварного стыка.

Участки труб инженерных коммуникаций или участков пожарных лестниц и ограждений признаются дефектными при условии определения по результатам диагностических работ степени коррозии, равной или более 20 процентов потери толщины стенки трубы или профиля от первоначальной, или потери толщины стенки трубы или ее футляра в месте вскрытия больше 0,4 мм по сравнению с участком трубы, не имеющим коррозионных повреждений, или профиля лестницы и ограждения по сравнению с участком профиля, не имеющим коррозионных повреждений, или при влажности бетона межэтажного перекрытия или стены, превышающей 2,5 весовых процента или 70 у.е. для приборов GANN с электродом В 50 или при обнаружении дефектов в сварных соединениях труб или в трубах.

Если установлено, что трубы инженерных коммуникаций или участков пожарных лестниц и ограждений дефектные, то проводят дополнительные диагностические работы, включающие в себя замер поверхностного потенциала стали трубы или футляра в межэтажном перекрытии или стене или стали элементов пожарной лестницы и ограждений в области их крепления и определение количества хлорид ионов бетона в местах прохождения труб или в местах заделок крепления пожарных лестниц и ограждений. Данные замеры проводятся для установления природы возникновения сильной коррозии в местах заделки.

Наличие электровзаимодействия между трубой и футляром формирует процесс электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами. Для исключения этого явления следует предусматривать: трубы в перекрытиях укладываются в стальные закладные детали - футляры. Однако при эксплуатации или в результате нарушений технологий прокладки как труб, так и электропроводки возникают условия появления электровзаимодействия между трубой и футляром, ускоряющие коррозию труб.

Замер поверхностного потенциала стали трубы или футляра в межэтажном перекрытии или стене или стали элементов пожарной лестницы и ограждений в области их крепления осуществляется при помощи мультиметров 9 (фиг.5), имеющих функцию определения сопротивления с точностью +/-1 Ом и пределы измерений 0-10 Мом (например, цифровой мультиметр типа 43313).

Перед проведением замера проверяют работоспособность мультиметра (вольтметра) путем замера поверхностного потенциала стали трубы или футляра по отношению к бетону (фиг.5). Для этого орошают водой зачищенный участок. Вода должна впитаться. В случае, если влажность бетона превышает 2,7%, смачивание можно не производить. Подсоединяют клемму потенциометра к зачищенной поверхности трубы или футляра, а медносульфатный электрод 10 прижимают к зачищенной и смоченной поверхности бетона и снимают показания.

Для проведения измерений поверхностного потенциала стали трубы или футляра необходимо зачистить участок трубы 2 и футляра до металлического блеска и подсоединить одну клемму прибора к трубе, а вторую к футляру. При значении электрического сопротивления "труба-футляр", отличного от 0 или ∞, на данном участке газопровода следует провести ультразвуковую дефектоскопию с использованием метода "нормальных волн".

В случае металлического контакта между трубой и футляром сопротивление будет равно нулю или бесконечности в случае наличия между ними надежного изолятора. При получении значений электрических сопротивлений более 1-2 кОм существует большая вероятность контакта между трубой и футляром продуктами коррозии.

Для определения щелочности жидкой фазы бетона в местах прохождения газопровода используется метод определения количества хлорид ионов бетона или другого материала, из которого выполнена строительная конструкция.

В природных и технических водах часто растворены хлориды и сульфаты, которые в определенных условиях могут вызывать коррозию стальной арматуры и бетона, влиять на твердение цементного теста и бетона, а также образовывать высолы на поверхности конструкций. Особенно опасно действие хлористых солей на высокопрочную стальную арматуру, склонную к коррозии под напряжением.

Допускаемое содержание ионов Cl в воде затворения (350 мг/л) означает, что в бетон с расходом цемента 270-450 кг и воды 180-220 л/м3 вводится с водой затворения 0,027-0,038% хлоридов в пересчете на CaCl по отношению к массе цемента. Такое количество хлоридов не вызывает локальной коррозии поверхности стальной арматуры. Применительно к бетону с указанным выше содержанием цемента и воды это означает, что в него вводится 0,09-0,13% хлоридов в пересчете на CaCl по отношению к массе цемента. В плотном бетоне такое количество хлоридов не вызывает коррозии стальной арматуры. Незначительная коррозия поверхности возможна лишь в местах с дефектной структурой бетона. В бетоне, постоянно насыщенном водой, коррозия арматуры развивается медленно, поскольку доступ кислорода сильно ограничен. Однако на заделанных в бетон, постоянно насыщенный водой, поверхностях стальных труб процесс коррозии сильно увеличивается.

Перед проведением замеров количества хлорид ионов необходимо выполнить зачистку участка на поверхности строительной конструкции или использовать готовую зачищенную поверхность после проведения замеров поверхностной влажности. На подготовленную площадку с помощью шприца или распылителя нанести 1% раствор нитрата серебра в водном растворе азотной кислоты (1:40). По истечении 2-3 минут нанести 5% раствор бихромовокислого калия на участок, смоченный первым раствором, и незамедлительно зафиксировать цвет поверхности бетона. Количество хлорид ионов определяется в соответствии с таблицей:

Цвет поверхности бетонаКоличество хлорид ионов в % к массе цементаБаллы
Желтовато-зеленый0,5%4
Красно-бурый цвет светлого тона с определенными зеленоватыми пятнами0,4-0,5%3
Красно-бурый цвет иногда с вкраплениями желтоватого оттенка0,2-0,4%2
Интенсивный красно-бурый цветМенее 0,2%1

Данный контроль позволяет установить влияние растворенных в воде солей, таких как хлориды, на структуру бетона и соответственно на материал труб в вопросе формирования коррозионного процесса.

В результате проведенных замеров устанавливают дефектные участки труб инженерных коммуникаций или участков пожарных лестниц и ограждений по следующим условиям:

- по степени коррозии, равной или более 20 процентов потери толщины стенки трубы или профиля от первоначальной, или потери толщины стенки трубы или ее футляра в месте вскрытия больше 0,4 мм по сравнению с участком трубы, не имеющим коррозионных повреждений, или профиля лестницы и ограждения по сравнению с участком профиля, не имеющим коррозионных повреждений;

- или при влажности бетона межэтажного перекрытия или стены, превышающей 2,5 весовых процента или 70 у.е. для приборов GANN с электродом В 50;

- или при обнаружении дефектов в сварных соединениях труб или в трубах.

При таком комплексном диагностическом подходе обеспечивается возможность поддержания трубопроводов инженерных коммуникаций или участков пожарных лестниц и ограждений в полном технически кондиционном состоянии, одинаковом на всех участках на данный период эксплуатационного времени в рамках срока службы.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как основано на новой взаимосвязи различных измерений, выполняемых с помощью известных средств.

1. Способ диагностики технического состояния металлических инженерных конструкций и коммуникации здания, преимущественно участков внутреннего газопровода в здании и пожарных лестниц и ограждений крыш здания, включающий в себя диагностические работы для поиска дефектов, заключающийся в

замере объемной влажности бетона межэтажного перекрытия или стены для инженерных коммуникаций или в зоне крепления пожарной лестницы к стене и ограждений к крыше,

сканировании геофизическим комплексом "ГФК-1" участков труб инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления для определения способа заделки;

сканировании открытых участков труб инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления для установления зон концентрации механических напряжений по скачкообразному изменению величины магнитного поля рассеяния Нр относительно Нр=0,

определении с помощью ультразвукового толщиномера степени коррозии вскрытых участков труб инженерных коммуникаций или их футляров в межэтажном перекрытии или стене или участков пожарной лестницы и ограждений в области их крепления;

определении посредством ультразвуковой толщинометрии толщин стенок труб открытых участков инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области крепления,

осуществлении ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений труб на открытых участках инженерных коммуникаций или участков пожарной лестницы и ограждений в области крепления

и установлении дефектными участков труб инженерных коммуникаций или участков пожарных лестниц и ограждений при условии определения по результатам диагностических работ степени коррозии, равной или более 20% потери толщины стенки трубы или профиля от первоначальной, или потери толщины стенки трубы или ее футляра в месте вскрытия больше 0,4 мм по сравнению с участком трубы, не имеющим коррозионных повреждений, или профиля лестницы и ограждения по сравнению с участком профиля, не имеющим коррозионных повреждений, или при влажности бетона межэтажного перекрытия или стены, превышающей 2,5 вес.% или 70 у.е. для приборов GANN с электродом В 50, или при обнаружении дефектов в сварных соединениях труб или в трубах.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят дополнительные диагностические работы, включающие в себя определение количества хлорид-ионов бетона в местах прохождения труб или в местах заделок крепления пожарных лестниц и ограждений и замер поверхностного потенциала стали трубы или футляра в межэтажном перекрытии или стене или стали элементов пожарной лестницы и ограждений в области их крепления.


 

Наверх