ГОСТ Р 58719-2019. Национальный стандарт Российской Федерации. Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Гидравлические электростанции. Гидротехнические сооружения. Контрольно-измерительные системы и аппаратура. Условия создания. Нормы и требования
4 Контрольно-измерительные системы, устанавливаемые на гидротехнических сооружениях гидроэлектростанций
4.1 Общие требования к контрольно-измерительным системам
4.1.1 КИС представляют собой комплексы КИА, средств коммутаций, аппаратуры приема-передачи, накопления и хранения данных, визуализации полученных значений, сигнализации о выходе измеряемых параметров за норму, установленные на сооружениях и предназначенные для постоянного контроля их технического состояния на протяжении всего жизненного цикла. КИС, устанавливаемые на сооружениях, должны обеспечивать контроль их состояния по всем основным контролируемым параметрам согласно СП 58.13330.2012.
4.1.2 Сбор информации от КИА и устройств в КИС может проводиться вручную, автоматически, автоматизированно. В последнем случае в состав комплекса входит АСО КИА.
4.1.3 Состав и объем КИА и КИС назначаются в проектной документации строящейся ГЭС или документации на реконструкцию ГТС в зависимости от класса сооружений [5], их типа и конструкции, геологических, гидрогеологических, климатических и других условий, в которых эксплуатируются сооружения. В случае необходимости дооснащения, замены или модернизации КИА вносится изменение (дополнение) в проектную документацию, осуществляемое в установленном порядке.
4.1.4 КИС должна включать КИА и ИДС, которая обеспечивает хранение базы данных натурных наблюдений и с помощью которой автоматически оценивается техническое состояние сооружений. При наличии автоматизированной системы опроса КИА, КИС становится АСДК.
4.1.5 В соответствии с Правилами технической эксплуатации электрических станций [6] с целью оперативной оценки состояния ответственных напорных ГТС I и II класса КИС, контролирующие их состояние, должны быть оснащены АСДК. Указанные выше ГТС согласно Градостроительному кодексу [7] относятся к особо опасным и технически сложным объектам, требующим обеспечения безопасности в соответствии с Федеральным законом "О безопасности гидротехнических сооружений" [2].
4.1.6 АСДК должна включать АСО КИА и ИДС контроля безопасности ГТС. ИДС должна обеспечивать:
- накопление и хранение данных инструментальных и визуальных наблюдений;
- хранение базовой информации о сооружениях, КИА и системах контроля технического состояния ГТС;
- обработку всех данных, их анализ и визуализацию;
- возможность получения и использования данных от внешних систем наблюдений, в том числе о сейсмометрических событиях на сооружениях;
- диагностирование технического состояния отдельных элементов и всего сооружения в целом.
4.1.7 Сооружения I и II классов, где нет технической возможности создания автоматизированной системы опроса КИА (согласно предпроектному обследованию), а также сооружения III класса должны быть оснащены ИДС контроля с ручным вводом данных наблюдений.
4.1.8 Создание КИС должно включать следующие этапы:
- разработка проектной документации и программы натурных наблюдений, включая проект установки КИА на этапе строительства или реконструкции ГЭС;
- выполнение метрологической экспертизы проектной документации в целом на создание КИС;
- комплектация стандартной измерительной аппаратуры и подготовка измерительных устройств индивидуального изготовления;
- установка приборов и прокладка коммуникаций на сооружениях;
- создание АСО КИА;
- оборудование центрального пункта сбора данных наблюдений, опробование и проверка измерительных каналов, проведение контрольных измерений;
- ввод показаний приборов в базу данных ИДС.
Проектная документация КИС должна составляться с учетом инженерно-геологических и гидрогеологических условий створа, с учетом типа, высоты и ответственности напорных ГТС. Проектная документация должна быть разработана совместно с программой натурных наблюдений, в которой должны быть сформулированы цели и задачи контрольных и специальных наблюдений, а также основные методики их выполнения.
4.1.9 Программа натурных наблюдений в составе проектной документации должна включать:
- обоснование выбранного состава наблюдений и КИА;
- перечень контролируемых нагрузок и воздействий на сооружения;
- состав инструментальных и визуальных наблюдений;
- объем и состав КИА для определения характеристик технического состояния сооружений;
- перечень контролируемых показателей работы и состояния сооружения и основания;
- требования к точности и периодичности снятия показаний КИА;
- схемы геодезических сетей (схемы расположения пунктов сетей и связи между ними с помощью измерений);
- схемы размещения КИА.
Примечание - Схемы размещения КИА на сооружениях должны разрабатываться на основе имеющихся рекомендаций и опыта наблюдений на подобных сооружениях;
- методики измерений и обработки данных с расчетами, подтверждающими возможность определения характеристик состояния сооружений с требуемой точностью;
- допуски при измерениях;
- перечень применяемой переносной КИА (приборы, вторичные средства измерений).
Размещение КИА на сооружениях должно предусматривать контроль с ее помощью как поведения сооружения в целом, так и поведения наиболее ответственных участков и элементов сооружения.
4.1.10 Проект размещения КИА должен включать:
- пояснительную записку с изложением цели и методов контрольных и специальных наблюдений; сведений о применяемой КИА, методах ее установки и настройки;
- чертежи размещения КИА и коммуникаций на ГТС;
- ведомость оборудования КИС (первичные устройства, средства измерений, переносное оборудование, коммутационное оборудование, кабельная продукция и др.);
- ведомость объемов работ по установке КИА;
- сметы на приобретение, изготовление и установку КИС и КИА;
- проектную документацию ИДС контроля безопасности, куда должны вводиться данные инструментального контроля;
- перечень приемо-сдаточной документации;
- эксплуатационную документацию;
- условия утилизации технических средств.
КИА и устройства, предназначенные для постоянного контроля состояния сооружений в период строительства и эксплуатации, должны быть размещены по всему фронту сооружений с учетом конструктивного оформления сооружений и инженерно-геологических особенностей створа.
4.1.11 Рабочая документация КИС и КИА должна включать в себя:
- рабочие чертежи установки и крепления приборов, изготовления и установки закладных частей, монтажные схемы оборудования и приборов;
- спецификацию основного и вспомогательного оборудования (включая переносное), приборов, кабелей, монтажных приспособлений, инструментов, материалов и др.;
- состав и сроки технологических проверок аппаратуры и вторичных приборов.
4.1.12 При проектировании размещения кабельных линий АСО КИА необходимо учитывать конкретные условия компоновки ГТС и технологические параметры, определяемые самими измерительными устройствами.
4.1.13 Основными принципами создания и прокладки телекоммуникационных линий должны быть минимизация затрат и надежность получаемых результатов.
4.1.14 В качестве дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры АСО КИА должны использоваться датчики серийного производства, выполненные под современные средства сбора и передачи информации.
4.1.15 Изготавливаемая аппаратура и устройства по возможности должны быть апробированы на других объектах, работающих в сходных геологических и производственных условиях.
4.1.16 Номенклатуру, число измерительных устройств и их местоположение в теле ГТС, основании и отдельных элементах сооружений следует назначать исходя из состава задач и объема наблюдений.
4.1.17 Наблюдения, проводимые на ГТС с помощью КИА и устройств, разделяются на контрольные и специальные натурные наблюдения.
4.1.18 Контрольные наблюдения должны проводиться для оценки эксплуатационной надежности ГТС в течение всего периода эксплуатации гидроузла.
4.1.19 Специальные натурные наблюдения на ГТС следует проводить при соответствующем обосновании в целях получения данных для уточнения методов и результатов расчета, результатов модельных исследований, обоснования конструктивных решений, методов производства работ, улучшения условий эксплуатации сооружений, а также в случае возникновения нештатных ситуаций, влияющих на уровень безопасности сооружения, или превышения критериальных значений диагностических показателей.
4.1.20 Специальные наблюдения должны предусматриваться на высоких (более 60 м) и сверхвысоких плотинах (более 100 м), на сооружениях, построенных в неблагоприятных инженерно-геологических условиях, в северной климатической зоне, в районах с повышенной сейсмической активностью и др., а также на таких сооружениях как туннели, подпорные стены, водоприемники и сооружения, возведенные с использованием новых, не применявшихся ранее технологий (см. 4.2.5 и 4.2.6).
4.1.21 Специальные наблюдения должны проводиться как с помощью закладной аппаратуры, устанавливаемой во время строительства, так и с помощью дополнительной КИА, установленной в период эксплуатации. Поскольку закладная аппаратура имеет ограниченный срок гарантийной эксплуатации (15 - 25 лет) и при выходе из строя, как правило, не может быть заменена, она может использоваться для контроля состояния сооружений только в пределах гарантийного срока эксплуатации закладной КИА. Показания закладных приборов, действующих за пределами гарантийного срока, не могут использоваться для назначения по ним критериев безопасности.
