Порядок определения критериев гидротехнических. Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений
Открытое акционерное
общество
«Научно-исследовательский институт энергетических сооружений»
(ОАО «НИИЭС»)
СТП НИИЭС
СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ УРОВНЯ
БЕЗОПАСНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
ОАО «НИИЭС»
Москва 2004
СТП НИИЭС
СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ
|
Введен впервые |
|
|
Методика
оценки уровня безопасности |
Настоящий стандарт разработан впервые и устанавливает порядок, методику, терминологию применительно к оценке уровня безопасности гидротехнических сооружений различных типов и классов в период эксплуатации, а также позволяет в детерминированной форме оценить уровень риска аварии гидротехнического сооружения
Методика оценки уровня безопасности гидротехнических сооружений разработана в ОАО «НИИЭС» в соответствии с требованиями Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений» на основе рекомендаций Международной комиссии по большим плотинам (СИГБ) и практических разработок, выполненных сотрудниками Центра безопасности и натурных наблюдений сооружений электростанций в последние годы.
В Методике установлен порядок, сформулирована терминология и основные методические положения оценки уровня безопасности гидротехнических сооружений различных типов и классов в период эксплуатации.
Методика предназначена для эксплуатационного персонала предприятий топливно-энергетического комплекса РФ, в ведении, собственности или эксплуатации которых имеются гидротехнические сооружения, научно-исследовательских и проектных организаций , экспертных центров, органов Госэнргонадзора, Госгортехнадзора, Министерства транспорта, Министерства природных ресурсов, Министерства по чрезвычайным ситуациям России, осуществляющих надзор за безопасностью гидротехнических сооружений, а также страховых компаний.
Методика оценки уровня безопасности гидротехнических сооружений распространяется на все виды гидротехнических сооружений.
Научный руководитель разработки - д.т.н. Иващенко И.Н.
В разработке методики приняли участие сотрудники инженеры Блинов И.Ф., Лавров Б.А., Комельков Л.В., к.т.н. Лобач А.А., к.т.н. Дидович М.Я., к.т.н. Желанкин В.Г., к.т.н. Чернилов А.Г., а также сотрудники НТЦ Энергонадзора Минэнерго России (инж. Радкевич Д.Б., инж. Зайцев Н.Н.
Методика дополнена предложениями поступившими от ведущего инженера гидроцеха ОАО «Боткинская ГЭС» Фисенко В.Ф., коллектива авторов ОАО «Институт Гидропроект» и других организаций.
Методика оценки уровня безопасности гидротехнических сооружений утверждена приказом в качестве стандарта предприятия.
Срок действия стандарта - 31.12.2008 г.
С ОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Методика оценки уровня безопасности гидротехнических сооружений предназначена для детерминированной оценки возможного риска аварий и состояния гидротехнических сооружений в период эксплуатации и может применяться при составлении деклараций безопасности ГТС, а также при проведении обследований ГТС.
Методика разрабатывалась на основе Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений» с учетом ряда нормативных документов [ , ], а также рекомендаций Международной комиссии по большим плотинам (СИГБ) и была апробирована в ходе декларирования безопасности на многих гидроузлах, работающих в системе РАО «ЕЭС России» в период с 1998 - 2003 гг.
Основной целью создания методики было обеспечение оперативности и воспроизводимости получаемых оценок уровня безопасности, а также учета количественных и качественных факторов при проведении анализа состояния эксплуатируемого сооружения.
Все учитываемые факторы безопасности разделены на 9 групп. Первые 6 групп характеризуют состояние эксплуатируемого гидротехнического сооружения, а последние 3 группы характеризуют значимость ущерба от возникновения возможной аварии. Таким образом, уровень безопасности сооружения определяется в зависимости от факторов, оказывающих наибольшее влияние на возникновение и последствия возможной аварии гидротехнического сооружения.
1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
2.2.1. Рекомендуемый перечень факторов безопасности представлен в виде иерархической структуры на рис. . Эта структура факторов безопасности, также как перечень факторов и степень детализации их структуры может уточняться с учетом особенностей эксплуатируемого ГТС.
Рис. 1. Структура факторов безопасности и схема оценки их влияния на безопасность эксплуатируемых ГТС.
2.2.2. Приведение факторов к единому масштабу (ранжирование) осуществляется на основе единой непрерывной шкалы, значения которой изменяются от 0 до 6. Итоговая оценка уровня безопасности представляется в том же масштабе. Ранжирование качественных значений отдельных факторов, как и уровня безопасности I для сооружения в целом, осуществляется на основе таблиц Раздела .
2.2.3. После процедуры ранжирования факторов безопасности следует уточнить их количественные оценки с учетом приоритета факторов для данного сценария аварии на основе какого-либо из известных методов обработки экспертных оценок (например, на основе метода попарных сравнений факторов, представленного в Приложении ).
2.2.4. Оценка уровня безопасности гидротехнического сооружения включает следующие этапы:
определение «сценариев» возможных аварий;
определение факторов безопасности, соответствующих выбранным «сценариям»;
построение иерархической структуры факторов безопасности;
учет взаимовлияния факторов безопасности;
оценку уровня безопасности ГТС в целом.
Нормальное состояние сооружения и условий эксплуатации определяется количественными значениями итоговой оценки уровня безопасности от 0 до 3. В ряде случаев количественные значения факторов не могут быть установлены ниже трех, а именно:
для факторов группы a1:
величины коэффициентов устойчивости и прочности ГТС ниже нормальных;
заложения откосов напорных грунтовых сооружений меньше установленных в проекте;
при изменении класса ответственности сооружения коэффициенты запаса устойчивости и прочности становятся меньше нормативных значений,
для факторов группы а2:
увеличение расчетных максимальных расходов воды, превышающих пропускную способность водосбросов;
превышение расчетных сейсмических и статических воздействий, которые приводят к снижению коэффициентов запаса устойчивости и прочности ниже нормативных,
для факторов группы а4, а5:
превышение диагностическими показателями состояния установленных критериев безопасности уровня K1 ;
при превышении уровня K2 количественное значение фактора безопасности не может быть ниже 4-ех,
для факторов группы а6:
неудовлетворительные условия эксплуатации гидромеханического и подъемного оборудования, основных затворов паводковых водосбросов;
отсутствие плана противоаварийных мероприятий;
грубые отступления от проектных режимов эксплуатации и ПТЭ (например, превышение ФПУ, не предусмотренное проектом; эксплуатация ГТС с превышением нормативных нагрузок и режимов).
2.2.5. Количественную оценку факторов безопасности более высокого уровня (и в том числе оценку уровня безопасности I ) следует осуществлять с учетом взаимовлияния различных (приведенных к единому масштабу) факторов безопасности более низкого уровня. Такой учет необходимо выполнять в соответствии с иерархической структурой факторов, представленной на рисунке , на каждом уровне иерархии. При этом используются следующие формулы:
2.2.7. При вычислениях по формулам (), () и () оценку на каждом уровне иерархии следует осуществлять по факторам, попавшим в интервал (поддиапазон) количественной шкалы, который соответствует наиболее опасному состоянию сооружения. Вычисления ведутся в следующем порядке:
1) среди факторов, находящихся на одном уровне иерархии, выбираются те факторы, которые имеют наиболее «опасные» качественные значения (таблицы Раздела );
2) для независимых факторов (из числа выбранных по п. ) выполняются вычисления по формуле ();
3) для факторов, которые не могут считаться независимыми, применяется формула ();
4) осреднение оценок по формуле () применяется главным образом на самых низких уровнях иерархии, например в случае оценки отклонения показателей состояния ГТС от требований ПТЭ (группа факторов I) по датчикам, установленным в локальной зоне контроля.
2.2.8. После завершения расчетов для всех уровней иерархии (рис. ) и определения уровня безопасности ГТС в целом следует:
выполнить анализ вклада отдельных факторов и групп факторов;
в случае необходимости внести коррективы в набор учитываемых факторов, их иерархию, ранжирование, оценку факторов низших уровней иерархии, выбор расчетных формул;
повторить процедуру оценки уровня безопасности с использованием уточненных исходных данных и локальных характеристик безопасности;
сформулировать (в случае необходимости) выводы о причинах низкого уровня безопасности, необходимые для разработки мер организационно-технического характера по предотвращению аварий и разрушения эксплуатируемого гидротехнического сооружения.
2.2.9. В общем случае вычисление значения фактора «Оценка состояния эксплуатируемого ГТС» следует выполнять на основе оценок этого фактора, полученных для различных «сценариев» аварий или разрушения. При этом итоговая оценка вычисляется по формуле ().
3. СТРУКТУРА ФАКТОРОВ БЕЗОПАСНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
3.2. По аналогии с классической схемой оценки риска при оценке уровня безопасности I эксплуатируемого ГТС следует учитывать две основные группы факторов безопасности, характеризующих:
состояние эксплуатируемого ГТС (фактор I1);
ущерб от возможной аварии или разрушения ГТС (фактор I2).
3.3. Оценка состояния эксплуатируемого ГТС зависит от изменения оценок состояния сооружения I1.1, выполненных в соответствии с требованиями действующих норм (по сравнению с нормативными оценками, положенными в основу первоначального проекта), а также от отклонений контролируемых показателей состояния и условий эксплуатации сооружения I1.2 от требований правил технической эксплуатации (ПТЭ).
3.4. Оценку состояния эксплуатируемых гидротехнических сооружений (фактор I1) необходимо выполнять с учетом следующих количественных и качественных показателей:
a1 - соответствия конструктивно-компоновочных решений и условий эксплуатации положениям действующих норм и правил, а также современным методам расчетов и методам оценки состояния гидротехнических сооружений; указанное соответствие определяется влиянием показателей более низкого уровня иерархии:
a1.1 - изменениями положений норм, методов расчета и методов оценки состояния сооружений, а также изменениями нормативных требований к уровню безопасности сооружений в связи с хозяйственным освоением территорий в нижнем бьефе и повышением ответственности сооружений напорного фронта (оценивается с учетом показателей а7, а8, а9);
а1.2 - изменениями принятых в проекте конструктивно-компоновочных решений (как согласованных, так и несогласованных с проектной организацией);
а1.3 - изменениями условий работы гидроузла (работа в составе каскада, особенности комплексного использования гидроузла, организация транспортных потоков и т.д.);
а1.4 - наличием ошибок, допущенных в процессе строительства и эксплуатации, и других факторов (кроме природных воздействий), неучтенных в первоначальном проекте.
а1.5 - повышением класса капитальности шлакозолоотвала (в связи с увеличением высоты ограждающей дамбы сверх ранее установленной для данного класса капитальности, увеличением выхода шлакозоломатериалов, повышением степени ответственности сооружения и др.);
а1.6 - изменением химического состава осветленных вод и их влиянием на поверхностные и грунтовые воды прилегающих территорий.
а2 - опасности превышения принятых в проекте расчетных уровней возможных природных воздействий:
а2.1 - расчетных максимальных расходов воды (как в связи с изменением гидрологических характеристик водотока, так и в связи с изменением методов их назначения);
а2.2 - расчетных сейсмических воздействий (как вследствие более глубокого понимания природы землетрясений, так и накопления данных сейсмологических и сейсмометрических наблюдений, в т.ч. в связи с проявлением «возбужденной» сейсмичности);
а2.3 - селевой опасности;
а2.4 - гидростатических, ветроволновых и температурных воздействий, фильтрационных сил, нагрузок ото льда и наносов (с учетом данных наблюдений за период эксплуатации) и других нагрузок, а также в связи с изменением методов определения и назначения указанных величин (оценивается с учетом показателей , , , );
а3 - изменения расчетных значений механических и фильтрационных характеристик материалов сооружений, а также свойств оснований, которое определяется:
а3.1 - изменением методов определения и назначения расчетных значений указанных характеристик;
а3.2 - обнаружением в основании или в береговых примыканиях: открытых трещин, трещин, заполненных эродируемым материалом, тектонических нарушений, слоев (зон) сильно растворимых или сильно деформируемых пород и т.п., а также иных изменений, связанных, в частности, с воздействием на основание нагрузок от сооружения и водохранилища (оценивается с учетом показателей и );
а3.3 - установленной в период эксплуатации возможностью «разжижения» рыхлых несвязных или слабо связных водонасыщенных грунтов тела плотин, дамб и их основания при интенсивных динамических воздействиях;
а3.4 - наличием выявленных в процессе эксплуатации дефектов конструкции, как следствия применения некачественных материалов или недостаточного контроля за производством работ (оценивается с учетом показателя );
а3.5 - неблагоприятным изменением во времени («старением») строительных материалов напряженных элементов сооружений, а также изменением пород в основании вследствие физических (в т.ч. длительных вибрационных и других динамических техногенных нагрузок) и химических процессов, эрозионного или растворяющего действия воды, солнечной радиации, многократного повторения циклов «замерзания-оттаивания» (оценивается с учетом показателей и ).
Кроме того, для ГТС тепловых станций:
а3.6 - изменением рода топлива и системы золошлакоудаления, изменением теплосодержания гидросмеси на выходе из пульповода.
а4 - соответствия критериям безопасности показателей состояния, контролируемых средствами измерений:
а4.1 - изменения методов определения критериальных значений диагностических показателей;
а4.2 - фактических значений параметров напряженно-деформированного состояния сооружения и его основания (осадок, перемещений, деформаций, усилий, напряжений, поровых давлений);
а4.3 - фактических значений параметров фильтрационного режима (величин противодавления, градиентов напора и фильтрационных нагрузок, положения кривой депрессии, фильтрационных расходов, мутности дренажных вод и наличия механических выносов из дренажей).
Кроме того, для ГТС тепловых станций:
а4.4 - фактических значений положения уреза и уровня воды в отстойном пруду;
а4.5 - фактических значений расхода и мутности осветленной воды, поступающей в систему оборотного водоснабжения.
а5 - соответствия критериям безопасности показателей состояния, оцениваемых на экспертной основе (в том числе контролируемых визуально); при оценке данного фактора безопасности, имеющего важное значение в особенности для «старых» ГТС, должны быть учтены следующие факторы более низкого уровня иерархии:
а5.1 - засорение (блокировка) подходов к водосбросным сооружениям (вследствие, например, оползания склонов или смыва ливнем грунта берегового откоса водохранилища, перемещения наносов от неразобранной грунтовой перемычки к водосбросу, разрушения крепления подводящего канала, и т.п.); уменьшение пропускной способности водосбросных и водопропускных сооружений (вследствие, например, выхода из строя гидроагрегатов, неблагоприятного изменения подпора со стороны нижнего бьефа, значительной осадки сооружений напорного фронта, низкогоуровня заливки вертикальных шпонок температурно-осадочных швов секций бетонных сооружений и т.п.);
а5.2 - повреждения затворов (деформации обшивки и других элементов конструкции, разрушения опорно-ходовых частей, уплотнений, порогов и пазов затворов, заметной коррозии обшивки и т.п.); неисправности гидромеханического и электрического оборудования, обеспечивающего работу водосбросных и водопропускных отверстий;
а5.3 - возможность перелива воды через гребень плотины, дамбы из-за обрушения крупных массивов пород (или ледников, селевых потоков) в водохранилище или отстойный пруд золошлакоотвала; наличие потенциально опасных оползневых зон по бортам водохранилища, появление опасных трещин на склоне и уступов в зоне переменного уровня, в том числе как следствие гидрогеологических изменений;
а5.4 - возможность превышения расчетных нагрузок на ГТС, как следствие дефектов и повреждений основания, некачественной обратной засыпки, дефектов горизонтального и (или) вертикального дренажа бетонных сооружений и потерн, элементов противофильтрационного контура, размещенных за и под бетонными сооружениями;
а5.5 - дефекты и повреждения оснований бетонных и грунтовых сооружений;
а5.6 - дефекты соединений и уплотнений, конструкций противофильтрационных устройств температурно-осадочных швов секций бетонных сооружений, раскрытие трещин;
а5.7 - повреждения бетонных конструкций вследствие физических и химических воздействий (кавитация, абразивное и иное механическое повреждение поверхности водным потоком, льдом, абразивными материалами; многократное воздействие циклов «замерзания-оттаивания», воздействие сульфатов на цементный камень, щелочная реакция заполнителя; неравномерные осадки секций, трещины на поверхности бетона);
а5.8 - нарушения в теле грунтовых плотин, дамб и на пойме (наличие зон рыхлого или слабо уплотненного грунта в примыканиях к бетонным конструкциям и в береговых примыканиях, а также усадочных трещин, вызванных длительными перерывами в укладке связных грунтов; неравномерные осадки в зонах контакта с бетоном и скальными бортами, а также на границе зон, выполненных из разных грунтов; просадки, воронки, трещины; нарушения структуры и засорение фильтров; неблагоприятные изменения фильтрационного режима - увеличение или уменьшение (скачком) фильтрационных расходов, выход фильтрующей воды на откос, развитие суффозии, выветривание каменной наброски в упорных призмах грунтовых плотин при «замораживании-оттаивании» и т.п.);
а5.9 - разрушения крепления верховых откосов и гребня грунтовых плотин и дамб (смещения элементов крепления, вынос составляющих фильтра и грунта основания крепления, разрушение шовных уплотнений плитных креплений, появление трещин на плитах);
а5.10 - дефекты и повреждения устройств дренажа плотин, дамб, водоводов и водосбросных сооружений (кольматация обратного фильтра, просадки и смещения откоса в зоне дренажа, смещения секций дренажных галерей или трубчатого дренажа, заиление рабочего сечения трубы дренажа, промерзание в зимний период и т.п.);
а5.11 - разрушения, повреждения и опасные деформации крепления нижнего бьефа (водобоя, транзитной части быстротока, рисбермы, ковша), облицовок каналов и туннелей, а также чрезмерные размывы русла и берегов реки в нижнем бьефе, опасные с точки зрения, как устойчивости сооружения, так и надежной работы водосбросных и водопропускных сооружений;
а5.12 - коррозионные, кавитационные, вибрационные и иные механические повреждения стальных конструкций (затворов, трубопроводов и т.п.) ;
а5.13 - повреждения асфальтобетона, резины, пластмасс под воздействием солнечной радиации, колебаний температур и уровня воды в водохранилище с последующей потерей упругости и нарушением сплошности;
Кроме того, для ГТС тепловых электростанций:
а5.14 - низкая надежность ограждающих дамб золошлакоотвалов (ЗШО);
а5.15 - неисправность водосбросных колодцев на ЗШО;
а5.16 - низкая надежность системы технического водоснабжения (оборудования насосных станций, водозаборов, водоводов подачи технической воды и др.)
а6 - нарушения необходимых условий эксплуатации вследствие:
а6.1 - неудовлетворительного выполнения общих мер безопасности (невыполнение графика декларирования безопасности, отсутствие необходимых лицензий; отсутствие утвержденного перечня или неполной комплектации необходимой технической и нормативно-методической документации, отсутствие или неудовлетворительное качества утвержденных местных инструкций по эксплуатации сооружений и механического оборудования, неудовлетворительная организация охраны сооружений и территории, неудовлетворительное обслуживание контрольных и эксплуатационных систем и т.п.);
а6.2 - отступлений (ошибок) от установленных режимов работы ГТС и их элементов (создание неблагоприятных гидравлических режимов работы водосбросных сооружений, нарушение регламентированной интенсивности опорожнения и наполнения водохранилища, длительная форсировка подпорного уровня воды в водохранилище или превышение форсированного уровня и т.д.);
а6.3 - неудовлетворительной организации режима работы водосбросных, водопропускных и дренажных сооружений и устройств, в т.ч. в зимних условиях (неблагоприятные гидравлические режимы работы, нецелевое использование сооружений, отсутствие запаней, отсутствие полыней перед сооружениями, не рассчитанными на давление льда, ненадежная работа систем обогрева и утепления аэрационных отверстий в зимний период, ошибки в управлении принудительным дренажом, низкая надежность систем автоматического удаления дренажных вод, а также водомерных приспособлений на дренажных устройствах, систем обогрева, освещения и вентиляции смотровых галерей, неэффективная работа очистных механизмов и устройств на подходе к водосбросным сооружениям, а также низкая надежность систем контроля (и сигнализации) перепада на сороудерживающих решетках и т.п.);
а6.4 - неудовлетворительных условий эксплуатации затворов, подъемно-транспортного и электрооборудования (эксплуатация устройств и механизмов, выработавших нормативный ресурс, несоблюдение графика профилактических мероприятий, отсутствие дублирующих источников питания, отсутствие или неисправность контрольных устройств и т.п.);
а6.5 - плохой оснащенности сооружения средствами контроля, в т.ч. и несоответствие состава КИА проекту (состав и типы КИА не позволяют обеспечить надежный контроль за состоянием сооружений);
а6.6 - отсутствия утвержденных в установленном порядке или неудовлетворительного качества критериев безопасности ГТС;
а6.7 - неудовлетворительной организации контроля за состоянием ГТС и недостаточного состава и квалификации персонала (в частности из-за отсутствия систематической тренировки к действиям в экстремальных ситуациях и в непривычной обстановке), недостаточного объема проводимых наблюдений, неполной обработки данных наблюдений, отсутствия первичной оценки состояния сооружений, оценки достоверности показаний и работоспособности КИА;
а6.8 - неудовлетворительной организации технического обслуживания и ремонта сооружений (ремонтные работы не ведутся в объеме, опережающем процесс «старения» сооружений; отсутствует подразделение, обеспечивающее контроль за документацией и технологию ремонта; не выполняется план реконструкции сооружений);
а6.9 - низкого уровня (или отсутствия) плана противоаварийных мероприятий и плана действий в условиях аварии; отсутствие сил и средств, предназначенных для предотвращения аварии, ликвидации ее последствий и защиты людей; отсутствия надежной схемы оповещения об аварийных и чрезвычайных ситуациях и службы медицинского обеспечения в случае аварийной или чрезвычайной ситуации;
Кроме того, для ГТС тепловых электростанций:
а6.10 - превышения заданной проектом интенсивности намыва в золошлакоотвал (ЗШО) и сокращения продолжительности технологических процессов «отдыха-укладки» отдельных слоев складируемого материала;
а6.11 - низкой надежности ограждающих дамб ЗШО;
а6.12 - нарушения требуемого режима положения уреза и уровня воды в отстойном пруду ЗШО;
аб.13 - неисправного состояния водосбросных колодцев на ЗШО, снижения фактической пропускной способности водосбросных и водоотводящих элементов в связи с их обрастанием солями, заилением и засорением;
а6.14 - нарушения нормальной работы дренажных систем ЗШО;
а6.15 - недостаточного объема свободной емкости для складирования золошлаковых материалов;
а6.16 - отсутствия резервного (аварийного) сброса на ЗШО;
а6.17 - низкой надежности системы технического водоснабжения (оборудования насосных станций, водозаборов, водоводов подачи технической воды и др.).
3.5. Оценка ущерба от возможной аварии (фактор I2) осуществляется с учетом следующих показателей:
а7 - последствий нарушения эксплуатации ГТС с учетом структуры и масштаба потребления продукции (энергии, воды) организации, использующей ГТС;
а8 - уровня освоения зоны возможного затопления в нижнем бьефе при прорыве напорного фронта;
а9 - возможного в результате аварии нарушения природных условий.
3.6. Приведенный перечень контролируемых количественных и качественных показателей состояния, уровня внешних воздействий и условий эксплуатации гидротехнических сооружений, а также детализация их структуры должны уточняться с учетом особенностей обследуемого сооружения.
4. ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАНЖИРОВАННОЙ ОЦЕНКИ ФАКТОРОВ БЕЗОПАСНОСТИ И УРОВНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Таблица 4.1
Ранжирование уровня безопасности сооружения (фактор I); оценок состояния сооружения (фактор I1); оценок ущерба от возможной аварии сооружения (фактор I2); изменений нормативных оценок состояния сооружения (фактор I1.1); отклонений контролируемых показателей состояния сооружения и (или) условий его эксплуатации от требований правил технической эксплуатации (фактор 11.2).
|
I1.1, I1.2 |
||||
|
0 £ I < 1 |
Нормальный |
Нормальное |
Отсутствуют |
|
|
1 £ I < 2 |
Нормальный |
Нормальное |
Незначительные |
|
|
2 £ I < 3 |
Пониженный |
Нормальное |
||
|
3 £ I < 4 |
Допустимый (Низкий) * |
Потенциально опасное |
||
|
4 £ I < 5 |
Предельный (Низкий) * |
Потенциально опасное |
Очень большой |
|
|
5 £ I < 6 |
Недопустимый (Опасный) * |
Предварийное |
Очень сильные |
|
( * ) Примечание. В скобках приведены определения состояния ГТС в соответствии с Правилами декларирования безопасности ГТС . Соответствие для определений состояния ГТС согласно различным документам приведено в таблице .
Таблица 4.2
Ранжирование факторов группы I1.1 (a1 - соответствие конструктивно-компоновочных решений и условий эксплуатации современным методам расчетов и методам оценки состояния сооружений, а также положениям действующих норм и правил; а2 - опасность превышения принятых в проекте расчетных уровней возможных природных воздействий: сейсмических, гидрологических, метеорологических, оползней в водохранилище и др.; а3 - неблагоприятное изменение свойств материалов сооружений и пород основания).
Ранжирование факторов группы I1.2 (а4 - соответствие критериям безопасности показателей состояния, контролируемых средствами измерений; а5 - соответствие критериям безопасности показателей состояния, оцениваемых на экспертной основе, в том числе контролируемых визуально; а6 - нарушения условий эксплуатации сооружения).
|
Качественные значения факторов |
||||||
|
0 £ а < 1 |
Очень низкая |
Отсутствует |
Отсутствуют |
|||
|
1 £ а < 2 |
Практически полное |
Незначительное |
Практически полное |
Практически полное |
Незначительные |
|
|
2 £ а < 3 |
Приемлемое |
Приемлемое |
Приемлемое |
|||
|
3 £ а < 4 |
Допустимое |
Допустимое |
Допустимое |
|||
|
4 £ а < 5 |
Предельное |
Предельное |
Предельное |
|||
|
5 £ а < 6 |
Несоответствие |
Очень сильное |
Несоответствие |
Несоответствие |
||
Примечание к таблице : значения (а4 или а5) < 3 соответствуют условиям непревышения первого (предупреждающего) уровня (K1) контролируемых показателей состояния, тогда как значения (а4 или а5) < 5 - условиям непревышения второго уровня (K2), соответствующего достижению допустимого уровня риска аварии. Превышение K1 и K2 свидетельствует о наступлении потенциально опасного и предаварийного состояния, соответственно.
Таблица 4.3
Ранжирование факторов группы I2 (а7 - последствия нарушения эксплуатации сооружения с учетом структуры и масштаба потребления продукции эксплуатирующей организации; а8 - уровень освоения зоны возможного затопления в нижнем бьефе при образовании волны прорыва; а9 - возможные нарушения природных условий.
|
Количественная шкала |
Качественные значения факторов |
||
|
0 £ а < 1 |
Незначительные |
Необжитая зона |
Отсутствуют |
|
1 £ а < 2 |
Малые населенные пункты (до 1000 жителей), сельское хозяйство |
Практически отсутствуют |
|
|
2 £ а < 3 |
Малые города (до 50000 жителей), сельское хозяйство |
||
|
3 £ а < 4 |
Средние города (от 50000 до 100000 жителей), промышленность |
||
|
4 £ а < 5 |
Очень большие |
Большие города (свыше 100000 жителей), крупные промышленные предприятия, химическая промышленность, ядерные установки |
|
Примечание. Факторы а6, а7, а8, а9 следует учитывать при оценке уровня безопасности сооружения в случае их значительного изменения (изменения диапазона их качественной оценки) по сравнению с проектными предположениями.
Таблица 4.4
Итоговая ранжированная оценка уровня безопасности эксплуатируемого ГТС
|
Качественная шкала оценки уровня безопасности |
Оценка безопасности гидротехнического сооружения. Рекомендации эксплуатационному персоналу |
|
|
0 < I £ 3 |
Нормальный |
Безопасность сооружения полностью соответствует требованиям современных норм и правил. Следует проанализировать факторы безопасности, имеющие оценки более 2, а также факторы, оценки которых имеют тенденцию к увеличению. |
|
3 < I £ 4 |
Допустимый (Низкий) |
Безопасность сооружения находится на уровне, отвечающем границе нормативных требований. Следует проверить правильность оценок факторов безопасности, для которых получена оценка 3,5. Необходимо привлечь экспертов для анализа безопасности сооружения. |
|
4 < I £ 5 |
Предельный (Низкий) |
Безопасность сооружения не обеспечена. Необходимо: ввести ограничения на режим эксплуатации; перейти на учащенный график визуальных и инструментальных наблюдений и контроль факторов, имеющих оценки более 4; привлечь экспертов. Главный инженер лично контролирует ситуацию и принимает решение о необходимости выполнения аварийных работ. |
|
5 < I £ 6 |
Недопустимый (Опасный) |
Главный инженер принимает решение о предотвращении аварии. |
Примечание. Соответствие уровня безопасности (определяемого по данной методике) эксплуатационным состояниям ГТС, приведенным в действующей «Методике определения критериев безопасности гидротехнических сооружений.» , а также уровням безопасности, приведенным в Правилах декларирования безопасности гидротехнических сооружений, находящихся в ведении, собственности или эксплуатации организаций топливно-энергетического комплекса Российской Федерации рекомендуется устанавливать на основе следующей таблицы:
Таблица 4.5
|
Уровень безопасности ГТС |
Эксплуатационное состояние ГТС (РД 153-34.2-21.342-00.) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Нормальный |
Нормальный; |
Нормальное |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Пониженный |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Допустимый; . М.: 2001.Приложение АРанжированные оценки факторов безопасности при проведении анализа назначаются с учетом их влияния на развитие сценария аварии. Первоначально часто бывает сложно оценить, какой из факторов является более приоритетным, поэтому применяется метод попарных сравнений, и приоритетность отдельных факторов определяется последовательным приближением экспертных оценок. Факторы, имеющие более высокий приоритет при попарном сравнении, помещаются в квадратичную матрицу на пересечении соответствующих строк и столбцов (таблица ). Здесь же приводится суммарное количество пар (приоритет) по каждому фактору и «вес» фактора, при этом большим значениям приоритета и «веса» соответствует большая значимость данного фактора. Таблица А.1 Пример матрицы приоритетов факторов при попарном сравнении.
Оценку приоритетности факторов безопасности рекомендуется проводить в следующем порядке. 1. Проводится попарное сравнение факторов по выбранному сценарию в соответствии с квадратной матрицей-таблицей . Пара факторов выбирается на пересечении столбца и строки матрицы-таблицы и проводится экспертное сравнение этих двух факторов между собой по значимости для данного сценария аварии. Если по мнению эксперта один из факторов является предпочтительнее другого, то он заносится в ячейку таблицы. Если влияние факторов представляется одинаковым, то в ячейку заносится знак (=). Не допускается выбирать равным влияние более чем половины факторов. 2. В случае, если возникают серьезные сомнения в приоритетности того или иного фактора, следует собрать дополнительную информацию о влиянии данного фактора на состояние ГТС (например, провести поиск аналогичных ситуаций на ГТС, проанализировать расчетные зависимости, определяющие влияние этого фактора, уточнить соответствие нормам, ПТЭ или принятым критериям безопасности и т.д.). Также следует привлечь дополнительных экспертов для оценки влияния данных факторов. 4. В заполненной матрице-таблице попарного сравнения подсчитывается количественное значение приоритета каждого из факторов (т.е. суммарное количество появления данного фактора в матрице). В случае равенства влияния факторов (знак [=]) в данной ячейке таблицы значение влияния принимается равным 0,5. 5. Вычисляется значение относительного «веса» для каждого из факторов, что поможет определиться с величиной ранга при оценке уровня безопасности. Для определения «веса» факторов рассматривается верхний угол матрицы, включая главную диагональ. |
«Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений» (далее – Методика) регламентирует процедуры назначения контролируемых и диагностических показателей состояния ГТС при их проектировании, вводе в эксплуатацию и на всех стадиях эксплуатации, определения критериальных значений этих показателей, применения качественных характеристик в качестве показателей состояния ГТС. Методика устанавливает также основные требования к разработке прогнозных математических моделей, применяемых для установления критериев безопасности ГТС.
Для эксплуатируемых ГТС необходимо различать следующие уровни их технического состояния и безопасности:
нормальный;
пониженный;
неудовлетворительный (низкий);
опасный (предаварийный).
Нормальный и пониженный уровни безопасности характеризуют работоспособное состояние ГТС, при котором значения показателей состояния не выходят за предупредительный уровень К1. Отнесение уровня состояния и безопасности ГТС к нормальному или пониженному осуществляется экспертным путём при разработке декларации безопасности ГТС и проведении её государственной экспертизы.
Оперативную оценку эксплуатационного состояния сооружения и его безопасности следует осуществлять путём сравнения измеренных или вычисленных на основе измерений количественных диагностических показателей, а также полученных при визуальных наблюдениях качественных показателей с их критериальными значениями К1 и К2 или с соответствующими качественными характеристиками с учетом прогнозируемых изменений диагностических показателей.
Для ГТС четвертого класса, допускается устанавливать один уровень критериальных значений К2.
Количественные критериальные значения К1 и К2 диагностических показателей следует устанавливать на основе оценок реакции сооружения на основное и особое сочетания нагрузок соответственно. Состав нагрузок в сочетаниях и способ их определения должны быть установлены для конкретного сооружения нормативными документами и проектом и уточнены на стадии эксплуатации с учетом изменений требований нормативных документов. Методы определения критериальных значений К1 и К2 инструментально контролируемых показателей состояния гидротехнических сооружений приведены в приложении И2.
Критериальные значения диагностических показателей, следует определять в детерминистической форме. В период эксплуатации для корректировки состава диагностических показателей и их критериальных значений К1 и К2 следует использовать, кроме результатов поверочных расчетов, данные натурных наблюдений за весь период строительства и эксплуатации, а также результаты анализа опыта эксплуатации данного ГТС и других ГТС, близких по конструкции и условиям эксплуатации. В целях прогноза изменения показателей и возможно более точной их корректировки статистическими и детерминистическими методами для ГТС 1 и 2 классов следует использовать математические модели сооружений в комплексе с их основаниями.
Наиболее опасные зоны ГТС, состав диагностических показателей и их критериальные значения (характеристики) должны быть определены при разработке проекта в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию отдельных видов ГТС и должны уточняться перед вводом ГТС в эксплуатацию и в процессе эксплуатации. Уточнение критериев безопасности ГТС выполняется в соответствии со сценариями возможных аварий, приведенными в действующих декларациях безопасности ГТС, и результатами выполненных натурных наблюдений за работой и состоянием ГТС.
Измеряемый, либо вычисляемый по результатам измерений, контролируемый показатель, выбранный в качестве диагностического показателя, должен отвечать следующим условиям:
диагностический показатель должен быть прогнозируемым при использовании детерминистических или статистических прогнозных моделей;
при отказе средства измерения контролируемого показателя или его отсутствии на эксплуатируемом сооружении необходимое средство измерения должно быть установлено (восстановлено);
абсолютная погрешность измерения контролируемого показателя, отнесенная к диапазону изменения его значений, прогнозируемых на период эксплуатации, не должна превышать нормированное значение относительной погрешности, установленное принятой методикой выполнения измерений.
На стадии проекта состав и критериальные значения диагностических показателей К1 и К2 следует определять на основе анализа результатов расчетов и экспериментальных исследований фильтрационного, гидравлического и температурного режимов, напряженно-деформированного состояния, прочности и устойчивости ГТС при основном и особом сочетаниях нагрузок (Приложение И.4), а также на основе анализа прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик материалов сооружения и основания.
На основе анализа результатов натурных наблюдений и опыта эксплуатации ГТС должны быть осуществлены корректировка и дополнение критериальных значений К1 (а в случае необходимости и К2) диагностических показателей с использованием:
результатов прогноза, который выполнен на основании статистических моделей, сформированных по данным натурных наблюдений;
поверочных расчетов по «откалиброванным» на основе натурных наблюдений детерминистическим математическим моделям, применительно к уточненным расчетным схемам ГТС, уточненным расчетным значениям параметров свойств материалов и пород оснований, а также параметров основного и особого сочетаний нагрузок.
Для каждого сценария возможной аварии определяются качественные диагностические показатели и их характеристики , соответствующие переходу ГТС в неработоспособное (аварийное) состояние.
Измерительная аппаратура в сооружении должна быть размещена таким образом, чтобы для каждого критериального значения показателя имелось средство измерения соответствующей ему физической величины.
К таким зонам следует отнести: трещины и разломы в скальных основаниях, участки слабых пород, контакт «бетон - скала», примыкания к скальным бортам плотин, температурно-осадочные и блочные швы бетонных и железобетонных сооружений, гребни и зоны сопряжения с основанием наиболее высоких участков плотин из грунтовых материалов, зоны возможной контактной фильтрации, сопряжения бетонных и земляных сооружений и др.
При установке измерительных преобразователей в тело плотин и оснований при возведении ГТС следует учитывать возможность преждевременного выхода из строя отдельных измерительных преобразователей. В указанных зонах сооружений и их основаниях рекомендуется устанавливать избыточное количество измерительных преобразователей, определяемое, исходя из показателей их надежности, или дублировать измерения другими способами.
При установке измерительных преобразователей в зонах, доступных для последующей их замены, а также при установке дополнительных измерительных преобразователей в процессе эксплуатации ГТС, использование избыточного количества средств измерений не требуется.
Сопоставление значений измеренных диагностических показателей с критериальными значениями должно выполняться преимущественно с использованием ИДС (приложения И3, И4) или при их отсутствии - компьютеров, программное обеспечение которых позволяет обслуживать базу данных измерений и определять значение каждого показателя по данным измерений, используя заданный алгоритм, и сравнение полученных значений с критериальными и ранее полученными значениями показателя.
Периодичность выполнения измерений, устанавливаемая объектовой инструкцией по проведению наблюдений за состоянием ГТС, должна быть назначена с учетом следующих факторов: класса сооружения и размера вреда, который может быть причинен в результате возможной аварии, а также технического состояния и уровня безопасности ГТС.
изменения инженерно-геологических условий основания; сопряжения различных сооружений;
приложения сосредоточенных статических и динамических нагрузок;
переменного влажностного и температурного режима;
изменения конфигурации сооружения, концентрации и характера распределения напряжений.
В соответствии со ст. 9 Федерального закона собственник или эксплуатирующая организация обязаны обеспечивать разработку и своевременное уточнение критериев безопасности гидротехнического сооружения.
на стадии проекта – проектной организацией;
на всех стадиях эксплуатации, начиная с приемки в эксплуатацию, - собственником ГТС или эксплуатирующей их организацией (своими силами либо с привлечением специализированных научных или проектных организаций).
Перечень и критериальные значения диагностических показателей, разработанные на стадии проекта, должны корректироваться на стадии ввода объекта в эксплуатацию с учетом всей дополнительной информации, полученной в период строительства, а также с учетом возможного расширения объёма контроля за эксплуатируемым ГТС.
изменения требований законодательства о безопасности гидротехнических сооружений, национальных и иных действующих стандартов, других норм и правил технического регулирования безопасности ГТС,
после проведения уточненных поверочных расчетов, включая расчеты сейсмостойкости ГТС, а также при создании прогнозной математической модели ГТС и его основания,
после проведения многофакторных исследований ГТС,
на основании акта очередного или целевого обследования ГТС.
В соответствии со ст. 3 Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений» вновь разработанные или уточненные критерии безопасности должны быть направлены на утверждение в федеральный орган исполнительной власти, уполномоченный осуществлять государственный надзор за гидротехническим сооружениями (далее – орган государственного надзора).
Направляемые на утверждение в орган государственного надзора критерии безопасности ГТС, разработанные на стадии проекта подписываются заказчиком проекта и проектной организацией, а разработанные или уточненные на стадии эксплуатации - подписываются собственником ГТС или уполномоченным им лицом.
Одновременно с критериями безопасности в орган государственного надзора представляется пояснительная записка содержащая необходимые обоснования выбора диагностических показателей и расчеты по определению критериев безопасности.
6.11. Особое внимание следует уделять контролю зон:
в основаниях ограждающих дамб и плотин, расположенных в различных инженерно-геологических условиях;
сопряжения различных сооружений;
приложения сосредоточенных нагрузок;
переменного влажностного и температурного режимов;
изменения конфигурации сооружения, концентрации и изменения характера напряжений.
Рекомендуемый перечень для выбора контролируемых инструментальными и визуальными наблюдениями показателей (количественных и качественных) состояния сооружений приведен в приложении 1 настоящей Инструкции.
VII. Использование критериев безопасности ГТС при принятии решений по обеспечению безопасности сооружений
7.1. Безопасность ГТС считается полностью обеспеченной, если эксплуатационное состояние ГТС оценивается как надежное (работоспособное) , значения всех контролируемых показателей не превышают (не менее) соответствующих критериев безопасности 1-го уровня .
7.2. В случае наступления эксплуатационного состояния ГТС, диагностируемого как удовлетворительное (частично неработоспособное) , при превышении (уменьшении) значений одного или нескольких показателей критериев безопасности 1-го уровня следует проверить достоверность результатов измерений и вычислений, а также обоснованность принятых критериев безопасности.
При наступлении удовлетворительного (частично неработоспособного) состояния собственник или эксплуатирующая организация обязаны предупредить об этом территориальные органы Госгортехнадзора России и принять оперативные меры по приведению ГТС в надежное состояние.
При необходимости должна быть создана экспертная комиссия с привлечением проектной и экспертной организаций для уточнения оценки состояния сооружения и уровня его безопасности.
7.3. Превышение значений одного или нескольких значений контролируемых показателей соответствующих критериев безопасности 2-го уровня следует считать признаком перехода сооружения в предаварийное (предельное) состояние , при котором дальнейшая эксплуатация ГТС в проектном режиме является нарушением Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" с вытекающей отсюда ответственностью.
Все мероприятия по восстановлению надежного состояния и ограничению режима эксплуатации сооружений должны осуществляться под непосредственным контролем территориальных органов Госгортехнадзора России с привлечением экспертных организаций.
7.4. В случае, если сооружение не может эксплуатироваться при основном сочетании нагрузок в виду угрозы аварии, и (или) нагрузки превышают предусмотренные проектом значения особого сочетания нагрузок, и (или) значения контролируемых показателей отклоняются от критериев безопасности 1-го или 2-го уровней с возрастающей интенсивностью, что свидетельствует о быстром развитии разрушительных процессов и наступлении предаварийного (предельного) состояния, собственник ГТС или эксплуатирующая организация обязаны в соответствие со ст.9 Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений":
информировать об угрозе аварии ГТС территориальные органы Госгортехнадзора России, другие заинтересованные государственные органы, органы местного самоуправления и в случае непосредственной угрозы прорыва напорного фронта, - население и организации в зоне возможного затопления;
осуществлять по вопросам предупреждения аварий ГТС взаимодействие с органом управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям .
Перечень для выбора контролируемых показателей не является неизменным и исчерпывающим и должен устанавливаться и дополняться для каждого конкретного сооружения с учетом его класса, класса опасности отходов, природных условий, конструктивных особенностей, особенностей основания и условий эксплуатации в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил, а также с учетом требований п.4.14 настоящей Инструкции.
Для контроля состояния безопасности ГТС и диагностирования его эксплуатационного состояния должны выбираться наиболее значимые показатели.
|
Наименование показателя |
||
|
Отметки депрессионной поверхности фильтрационного потока в теле грунтовых сооружений и береговых примыканиях |
Аналитические методы (метод исследования напорной и безнапорной фильтрации, метод фрагментов) и графический - для определения предельных значений (критериев безопасности) пьезометрических напоров, фильтрационных расходов. Численные методы, метод ЭГДА - для определения критериев безопасности основных показателей фильтрационного режима (уровни, пьезометрические напоры, фильтрационные расходы). На стадии эксплуатации критерии безопасности уточняются поверочными расчетами, в том числе на основе использования прогнозных математических моделей |
|
|
Пьезометрические напоры в теле грунтовых сооружений, основании и береговых примыканиях |
||
|
Градиенты напора в теле сооружений, основании и береговых примыканиях |
||
|
Фильтрационные расходы в теле сооружений, основании и береговых примыканиях |
||
|
Избыточное поровое давление и интенсивность его рассеивания в водоупорных элементах плотин (дамб) из грунтовых материалов |
Расчеты консолидации в плотинах (дамбах) из грунтовых материалов и их конструктивных элементах с учетом напряженно-деформированного состояния сооружений и их оснований |
|
|
Вертикальные перемещения (осадки) ГТС и их оснований |
Расчеты прочности и устойчивости гидросооружений (численные методы механики сплошной среды, теории упругости, пластичности, ползучести). На стадии эксплуатации критерии безопасности уточняются поверочными расчетами по "откалиброванным" на основе данных натурных наблюдений расчетным моделям |
|
|
Горизонтальные перемещения ГТС и их оснований |
||
|
Напряжения в теле сооружений и их основаниях, контактные напряжения |
||
|
Углы поворота характерных сечений бетонных и ж/бетонных сооружений |
||
|
Раскрытие трещин и межблочных швов |
Инженерные методы, регламентированные СНиП (вторая группа предельных состояний). Численные методы расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) с учетом образования и раскрытия трещин. На стадии эксплуатации для контроля состояния ГТС используются критерии безопасности показателей, определенные на стадии проекта |
|
|
Взаимное смещение секций по швам бетонных и ж/бетонных сооружений |
Определение допустимого взаимного смещения секций по швам относительно друг друга из условия сохранения герметичности шпонок |
|
|
Температура и температурный градиент в теле сооружения и в приконтактной зоне основания (для сооружений, возводимых в северной климатической зоне) |
Расчеты термонапряженного состояния плотин (дамб) и их оснований численными методами. На стадии эксплуатации критерии безопасности показателя уточняются расчетом с учетом реального температурного режима окружающей среды |
|
|
Температура фильтрующей воды в теле грунтовых сооружений |
Численные методы теории теплопроводности. |
|
|
Глубина размыва дна отводящего канала ниже рисбермы |
Определение глубины размыва - расчетом по эмпирическим зависимостям (из условия допустимой неразмывающей скорости потока) и удельного расхода или на основе гидравлических исследований. Предельнодопустимые значения глубины размыва дна отводящего канала ниже рисбермы на стадии эксплуатации принимаются равными значениям, определенным на стадии проекта. |
|
|
Линейный размер и площадь зоны нарушения контакта плит крепления откосов дамб (плотин) из грунтовых материалов |
Расчет прочности плит крепления откосов дамб из грунтовых материалов для различных условий опирания |
|
|
Параметры сейсмических колебаний основания и динамической реакции сооружений |
Расчет численными методами динамической теории сейсмостойкости |
|
|
Технологические параметры намыва и заполнения емкостей накопителей |
Аналитические, численные и инженерные методы гидромеханики |
| Название документа: | Об утверждении Инструкции о порядке определения критериев безопасности и оценки состояния гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в организациях |
| Номер документа: | 10 |
| Вид документа: | Постановление Госгортехнадзора России |
| Принявший орган: | Госгортехнадзор России |
| Статус: | Действующий |
| Опубликован: |
Российская газета, N 95, 30.05.2002 Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, N 26, 01.07.2002 |
| Дата принятия: | 04 февраля 2002 |
| Дата начала действия: | 09 июня 2002 |
Об утверждении Инструкции о порядке определения критериев безопасности и оценки состояния гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в организациях
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ НАДЗОР РОССИИ
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
Во исполнение требований
Федерального
закона "О безопасности гидротехнических сооружений" от 21.07.97 N
117-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, N
30, ст.3589) Госгортехнадзор России
постановляет:
1. Утвердить Инструкцию о
порядке определения критериев безопасности и оценки состояния
гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов
на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в
организациях*.
__________________
*
Госгортехнадзором России "Инструкции о порядке определения
критериев безопасности и оценки состояния гидротехнических
сооружений накопителей жидких промышленных отходов на поднадзорных
Госгортехнадзору России производствах, объектах и в организациях"
присвоено обозначение РД 03-443-02. - Примечание "КОДЕКС".
2. Направить Инструкцию о
порядке определения критериев безопасности и оценки состояния
гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов
на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в
организациях в Минюст России для государственной регистрации.
3. Контроль за
исполнением настоящего постановления возложить на начальника
Управления по надзору в горнорудной промышленности
А.И.Перепелицына.
Начальник Госгортехнадзора России
В.Кульечев
Зарегистрировано
в Министерстве юстиции
Российской Федерации
18 мая 2002 года,
регистрационный N 3449
Инструкция о порядке определения критериев безопасности и оценки состояния гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в организациях
I. Термины и определения
В
соответствии с Федеральным
законом "О безопасности гидротехнических сооружений" от 21.07.97 N
117-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, N
30, ст.3589) для целей настоящего документа используются следующие
основные термины и определения.
1.1. Чрезвычайная
ситуация - обстановка на определенной территории, сложившаяся в
результате аварии гидротехнического сооружения, которая может
повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью
людей или ущерб окружающей природной среде, значительные
материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности
людей.
1.2. Безопасность
гидротехнических сооружений - свойство гидротехнических сооружений,
позволяющее обеспечить защиту жизни, здоровья и законных интересов
людей, окружающей среды и хозяйственных объектов.
1.3. Критерии
безопасности гидротехнического сооружения - предельные значения
количественных и качественных показателей состояния
гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации,
соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического
сооружения и утвержденные в установленном порядке федеральными
органами исполнительной власти, осуществляющими государственный
надзор за безопасностью гидротехнического сооружения.
II. Основные понятия
В
Инструкции о порядке определения критериев безопасности и оценки
состояния гидротехнических сооружений накопителей жидких
промышленных отходов на поднадзорных Госгортехнадзору России
производствах, объектах и в организациях (далее - Инструкция)
используются следующие основные понятия.
2.1. Авария
гидротехнического сооружения - опасное техногенное происшествие,
создающее угрозу жизни и здоровью людей, приводящее к разрушению
зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций, нарушению
производственных и транспортных процессов, нанесению ущерба
окружающей природной среде.
2.2. Контролируемые
показатели состояния гидротехнического сооружения - показатели,
измеренные на данном сооружении с помощью технических средств или
вычисленные на основании измерений количественные показатели, а
также качественные показатели эксплуатационного состояния
гидротехнического сооружения (ГТС), определенные на основании
визуального осмотра.
2.3. Критерии
безопасности 1-го уровня - значения контролируемых показателей
состояния ГТС, определяемые при основном сочетании нагрузок, при
достижении которых устойчивость, механическая и фильтрационная
прочность ГТС и его основания, а также пропускная способность
водосбросных и водопропускных сооружений соответствуют условиям их
нормальной эксплуатации.
2.4. Критерии
безопасности 2-го уровня - значения контролируемых показателей
состояния ГТС, устанавливаемые при особом сочетании нагрузок, при
превышении (уменьшении) которых эксплуатация ГТС в проектном режиме
не допустима, состояние сооружения может перейти в
предаварийное.
2.5. Надежное
(работоспособное) эксплуатационное состояние ГТС - состояние, при
котором сооружение соответствует всем требованиям нормативных
документов и проекта при действии нагрузок основного сочетания,
значения контролируемых показателей состояния сооружений не
превышают (не менее) соответствующих критериев безопасности 1-го
уровня, сооружение можно эксплуатировать без разработки каких-либо
мероприятий, повышающих безопасность его эксплуатации.
2.6. Удовлетворительное
(частично неработоспособное) эксплуатационное состояние ГТС -
состояние, при котором значение хотя бы одного контролируемого
показателя стало больше (меньше) соответствующих критериев
безопасности 1-го уровня, но значения контролируемых показателей
состояния сооружений не превышают (не менее) соответствующих
критериев безопасности 2-го уровня и сооружение находится под
действием нагрузок и воздействий, не превышающих предусмотренные
проектом значения нагрузок особого сочетания.
При этом ГТС можно
эксплуатировать при условии разработки и выполнения в определенные
сроки необходимых мероприятий. Эти мероприятия разрабатываются на
основе анализа конкретных показателей по факторам, которые могут
создать аварийную ситуацию, и содержат необходимые меры по
нейтрализации действия таких факторов.
2.7. Предаварийное
(предельное) эксплуатационное состояние ГТС - состояние, при
котором сооружение имеет повреждения или дефекты, при которых оно
не может эксплуатироваться при воздействии основного сочетания
нагрузок ввиду угрозы аварии, и (или) сооружение находится под
воздействием особого сочетания нагрузок, превышающих допускаемые
проектом значения с угрозой аварии, и (или) появляются признаки
прогрессирующего развития деструктивных процессов, необратимо
ведущих к аварии.
При таком состоянии ГТС
его нельзя эксплуатировать в проектном режиме.
В
соответствии с постановлением
Правительства Российской Федерации от 27 февраля 1999 года N 237
"Об утверждении Положения об эксплуатации гидротехнического
сооружения и обеспечении безопасности гидротехнического сооружения,
разрешение на строительство и эксплуатацию которого аннулировано, а
также гидротехнического сооружения, подлежащего консервации,
ликвидации либо не имеющего собственника" (Собрание
законодательства Российской Федерации, 1999, N 10, ст.1249)
обеспечение безопасности ГТС осуществляется собственником ГТС или
эксплуатирующей организацией в соответствии с предписаниями
территориальных органов Госгортехнадзора России.
III. Общие положения
3.1. Инструкция
разработана в соответствии с требованиями Федерального
закона "О безопасности гидротехнических сооружений" N 117-ФЗ
(статьи
9 и ),
предназначена для определения критериев безопасности ГТС на
поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в
организациях и направлена на повышение уровня безопасности ГТС.
3.2. Инструкция
применяется при проектировании, строительстве, вводе в
эксплуатацию, эксплуатации, реконструкции, восстановлении,
консервации и ликвидации ГТС организациями, осуществляющими
разработку, утверждение и применение критериев безопасности ГТС
I-IV класса, а также при оперативном контроле за состоянием
строящихся и эксплуатируемых ГТС, при обработке и анализе данных
натурных наблюдений, при разработке проектной документации
мониторинга безопасности ГТС, при составлении деклараций
безопасности ГТС, при комплексной оценке состояния безопасности
накопителей жидких промышленных отходов и стоков.
3.3. Инструкция
определяет основные понятия, регламентирует процедуру и
последовательность действий при выборе контролируемых показателей
эксплуатационного состояния ГТС, закладываемых в проект, на стадии
эксплуатации (вводе и выводе из эксплуатации), при определении
критериев безопасности ГТС, определяет порядок разработки и
утверждения критериев безопасности ГТС накопителей жидких
промышленных отходов.
3.4. Для ГТС
устанавливаются два уровня критериев безопасности согласно п.п.2.3.
и 2.4. в виде количественных и качественных показателей состояния и
условий эксплуатации ГТС и в соответствии с требованиями разделов
IV и V настоящей Инструкции. При специальном обосновании
допускается устанавливать один уровень критериев безопасности,
определяемых по количественным показателям при основном сочетании
нагрузок.
3.5. Оперативную оценку
эксплуатационного состояния сооружения и его безопасности следует
осуществлять путем сравнения измеренных или вычисленных на основе
измерений значений количественных контролируемых показателей, а
также качественных показателей с соответствующими критериями
безопасности.
3.6. Увеличение
(уменьшение) фактического (измеренного на сооружении) значения
одного или нескольких контролируемых показателей (приложение 1
настоящей Инструкции) по отношению к соответствующим критериям
безопасности 1-го уровня будет указывать на то, что состояние ГТС
не отвечает требованиям действующих строительных норм и правил,
правилам безопасной эксплуатации ГТС по условиям нормальной
эксплуатации в проектном режиме.
Последовательность
действий в этом случае отражена в п.7.2 настоящей Инструкции.
3.7. Увеличение
(уменьшение) фактического (измеренного на сооружении) значения
одного или нескольких показателей по отношению к соответствующим
критериям безопасности 2-го уровня говорит о наступлении состояния,
при котором дальнейшая эксплуатация ГТС в проектном режиме является
нарушением Федерального
закона "О безопасности гидротехнических сооружений" .
Последовательность
принятия решений в таком случае предусмотрена в п.п.7.3, 7.4
настоящей Инструкции.
3.8. Измерительная
система, а также контролируемые показатели состояния ГТС должны
отвечать следующим условиям:
3.8.1. Измерение значений
количественных показателей эксплуатационного состояния ГТС должно
осуществляться приборами, имеющими минимальную погрешность.
3.8.2. Контролируемый
показатель должен определяться с помощью статистической или
расчетной прогнозных моделей.
3.9. Контроль и
наблюдения за показателями состояния ГТС и условий его эксплуатации
проводятся службами эксплуатации собственника ГТС, экспертной
организацией в соответствии с заданными в проектной и
эксплуатационной документации, а также в проекте мониторинга
безопасности ГТС программой и периодичностью по всем объектам
мониторинга, обоснованным в данных документах.
3.10. Оценку
эксплуатационного состояния ГТС необходимо отражать в годовых
отчетах о состоянии ГТС в разделе "Анализ состояния и уровня
эксплуатации ГТС" с обязательным приложением таблицы сравнения
фактических значений контролируемых показателей с критериями
безопасности.
3.11. Оценка состояния
ГТС с использованием критериев безопасности не заменяет проведения
периодического комплексного анализа состояния и условий
эксплуатации сооружений и регулярных их осмотров.
3.12. Периодически не
реже одного раза в 5 лет обследование ГТС проводится комиссией,
состоящей из представителей служб эксплуатации собственника,
проектной и (или) экспертной организации, представителя
территориального органа Госгортехнадзора России. При обследовании
ГТС, руководствуясь проектной документацией, сопоставлением
критериев безопасности показателей состояния ГТС с фактическими их
значениями, правилами эксплуатации ГТС, фактическим состоянием
сооружения после рассмотрения и обсуждения результатов
обследования, комиссия дает оценку эксплуатационному состоянию ГТС
в соответствии с положениями настоящей Инструкции, которая должна
отражать его (ГТС) реальное состояние.
3.13. Комплексная оценка
безопасности ГТС, наряду с оценкой эксплуатационного состояния на
основе сравнения фактических значений контролируемых показателей
состояния ГТС с соответствующими критериями безопасности, включает
оценку уровня риска аварии, которая, как правило, дается в
декларации безопасности ГТС.
3.14. На основании
информации, отраженной в годовых отчетах о состоянии ГТС,
аналитические центры по ведению мониторинга технической
безопасности ГТС в соответствии с Инструкцией
о порядке ведения мониторинга безопасности гидротехнических
сооружений предприятий, организаций, подконтрольных органам
Госгортехнадзора России (РД 03-259-98) , утвержденной постановлением
Госгортехнадзора России от 12.01.98 N 2 и зарегистрированной
Минюстом России 4 февраля 1998 года N 1467 (Бюллетень нормативных
актов федеральных органов исполнительной власти, 1998, N 5),
информируют Госгортехнадзор России о состоянии безопасности ГТС
подконтрольных Госгортехнадзору России организаций, производств и
объектов.
3.15. При отсутствии в
проекте критериев безопасности собственник ГТС (эксплуатирующая
организация) с целью их разработки может обратиться к проектной
организации, имеющей лицензию на проектирование ГТС, относящихся к
сооружениям I и II уровня ответственности, в соответствии с
(Российская газета, 2001, 10 авг., с.36-37)
или экспертной организации.
3.16. В соответствии
со ст.9
Федерального закона "О безопасности гидротехнических
сооружений" собственник ГТС или эксплуатирующая организация
обязаны:
3.16.1. Обеспечивать
разработку и своевременное уточнение критериев безопасности
ГТС.
3.16.2. Развивать системы
контроля за состоянием ГТС.
3.17. Разработку
(уточнение) критериев безопасности ГТС и представление их на
утверждение в органы Госгортехнадзора России организации
обеспечивают на следующих этапах:
3.17.1. На стадии
проектирования ГТС.
3.17.2. На стадии ввода
ГТС в эксплуатацию.
3.17.3. На стадии
эксплуатации ГТС при разработке проекта эксплуатации и проекта
мониторинга безопасности ГТС.
3.17.4. При консервации и
ликвидации ГТС.
3.17.5. При изменении
нормативных правовых актов, действовавших при определении и
утверждении критериев безопасности.
3.17.6. При изменении
состояния ГТС и условий его эксплуатации, приведших к изменению его
эксплуатационного состояния.
3.18. В соответствии со
ст.13
Федерального закона "О безопасности гидротехнических
сооружений" критерии безопасности ГТС подлежат утверждению
органами Госгортехнадзора России.
Утверждение критериев
безопасности ГТС I, II, III класса и хранилищ, предназначенных для
размещения отходов I, II, III класса опасности, проводится
Госгортехнадзором России, а всех остальных ГТС, повреждения которых
могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций, -
территориальными органами Госгортехнадзора России.
3.19. Утверждение
критериев безопасности ГТС осуществляется органами Госгортехнадзора
России на основе рассмотрения следующих материалов:
3.19.1. Пояснительной
записки с описанием использованных методов определения критериев
безопасности ГТС.
3.19.2. Таблицы
контролируемых показателей и их предельных значений.
3.19.3. Схем размещения
средств измерений и состава визуальных наблюдений на ГТС.
3.20. В процессе
рассмотрения и утверждения критериев безопасности
анализируются:
3.20.1. Обоснованность
назначения состава контролируемых показателей.
3.20.2. Обоснованность и
корректность использованных методов определения критериев
безопасности ГТС.
3.20.3. Достаточность
контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) и
контрольно-измерительных приборов (КИП).
3.21. Госгортехнадзор
России и его территориальные органы в месячный срок рассматривают
материалы, представленные для утверждения критериев безопасности
ГТС, и выносят решение об их утверждении или отказе в
утверждении.
IV. Определение критериев безопасности контролируемых показателей состояния ГТС и условий их эксплуатации
4.1. Контролируемые
показатели состояния ГТС и условий его эксплуатации характеризуют
напряженно-деформированное состояние ГТС, фильтрационный,
температурно-влажностный и гидравлический режимы в сооружениях, их
основаниях и береговых примыканиях, параметры нагрузок и
воздействий, а также уровень эксплуатационного состояния.
4.2. При определении
критериев безопасности обоснование прочности и устойчивости ГТС и
их оснований должно быть выполнено из условия недопущения
наступления предельных состояний на основании соответствующих
строительных норм и правил.
4.3. На стадии проекта
состав контролируемых показателей состояния ГТС и критерии
безопасности разрабатываются на основе результатов расчетов и, при
необходимости, экспериментальных исследований фильтрационного,
гидравлического и температурно-влажностного режимов,
напряженно-деформированного состояния, прочности и устойчивости ГТС
при основном и особом сочетании нагрузок в соответствии с
требованиями соответствующих строительных норм и правил, а также на
основе анализа прочностных, деформационных и фильтрационных
характеристик материалов, опыта эксплуатации аналогичных
сооружений, результатов расчета зон затопления при аварии ГТС,
расчета максимальных параметров потока по трассе растекания,
определения показателей последствий аварии.
Состав нагрузок в
сочетаниях и способ их определения должны быть установлены для
конкретных сооружений на основании действующих строительных норм и
правил и уточнены на стадии эксплуатации с учетом изменения
требований нормативных документов.
4.4. Для ГТС с
недостаточно определенной в статическом отношении работой и
возводимых в сложных природных условиях (в суровых климатических
условиях, на многолетнемерзлых грунтах, на подрабатываемых и
закарстованных территориях и т.п.), критерии безопасности ГТС
разрабатываются с учетом результатов экспериментальных исследований
моделей таких сооружений.
4.5. При сдаче ГТС в
эксплуатацию критерии безопасности уточняются и дополняются на
основе конструктивных и других изменений проекта, внесенных в ходе
строительства, результатов натурных исследований, контрольных
расчетов, выполненных с учетом технологических напряжений
строительного периода и уточненных физико-механических
характеристик материалов сооружения и основания, а также с учетом
сценариев возможных аварий.
4.6. Уточнение и
дополнение критериев безопасности может также производиться
проектной или экспертной организацией, имеющей в соответствии с
Федеральным
законом "О лицензировании отдельных видов деятельности" от
08.08.2001 N 128-ФЗ лицензию Госгортехнадзора России на
проведение экспертизы промышленной безопасности, при участии
представителей службы эксплуатации.
4.7. Критерии
безопасности для длительно эксплуатируемых ГТС разрабатываются по
результатам многолетних натурных наблюдений с учетом изменения
нормативных требований к расчетам, выполненным при проектировании,
и к обеспечению безопасности ГТС.
4.8. В отдельных случаях,
и, в частности, при предаварийном состоянии длительно
эксплуатируемого ГТС, выполняются поверочные расчеты, которые
должны учитывать требования действующих строительных норм и правил,
изменение нагрузок и физико-механических характеристик
материалов.
4.9. На основании анализа
результатов натурных наблюдений, опыта эксплуатации ГТС и
аналогичных им сооружений критерии безопасности могут уточняться и
дополняться с использованием поверочных расчетов по
"откалиброванным" на основе натурных наблюдений расчетным
математическим моделям, применительно к уточненным расчетным схемам
ГТС, уточненным расчетным значениям характеристик (показателей)
свойств материалов и пород оснований, а также нагрузкам основного
и, при необходимости, особого сочетания.
4.10. При длительной
эксплуатации сооружений при нагрузках, меньших или больших
расчетных, для контролируемых показателей могут устанавливаться
критерии безопасности, характеризующие нормальную (прогнозируемую)
реакцию сооружения на эксплуатационные нагрузки, действующие в
момент измерения значений контролируемых показателей (с учетом
погрешности измерения).
При отсутствии расчетных
моделей, "откалиброванных" по результатам натурных наблюдений, и
функций, аппроксимирующих результаты ранее выполненных натурных
наблюдений, в качестве критериев безопасности допускается принимать
результаты измерений значений количественных показателей в
предшествующие годы эксплуатации, выполненных при тех же нагрузках
и воздействиях.
4.11. На стадии проекта и
на основе анализа работы ГТС на стадии эксплуатации следует также
определять состав и критерии безопасности качественных
контролируемых показателей (приложение 1 настоящей Инструкции)
состояния ГТС в соответствии с разделом V настоящей Инструкции.
4.12. Критерии
безопасности ГТС после 3-5 лет нормальной эксплуатации сооружения
рекомендуется корректировать и устанавливать по одному из двух
параметров: абсолютные значения показателей или допустимая
интенсивность их изменения во времени.
4.13. При оценке
состояния ГТС учитываются имевшие место повреждения и
непредвиденные негативные процессы в сооружениях и их
основаниях.
4.14. Выбор и обоснование
контролируемых показателей состояния ГТС и условий эксплуатации
ограждающих сооружений (плотин, дамб, упорных призм) накопителей
жидких промышленных отходов необходимо производить с учетом
следующих особенностей в конструкции и условиях эксплуатации данных
сооружений (намывных и насыпных): наличия шламов (хвостов) на
верховом откосе; значительной (более 500 метров) протяженности
ограждающих сооружений; возможного наличия слабых грунтов в
основании ограждающего сооружения; состава отходов, сточных
вод.
Для дамб намывного типа
необходимо дополнительно учитывать: нестабильность процессов;
формирование намывного пляжа; изменение нагрузок на ограждающие
сооружения, зависящее от этапа строительства, сезона, технологии
заполнения накопителя на конкретный момент времени.
V. Порядок разработки критериев безопасности качественных контролируемых показателей состояния ГТС
5.1. При разработке
критериев безопасности качественных контролируемых показателей
состояния ГТС на стадии разработки проекта и при его эксплуатации
необходимо учитывать следующие отличия:
5.1.1. На стадии
разработки проекта и начальной эксплуатации ГТС устанавливается
перечень критериев безопасности (для двух уровней) качественных
контролируемых показателей - эта работа, как правило, выполняется
проектной организацией на основе обобщения опыта эксплуатации
аналогичных сооружений и путем анализа прогноза изменения состояния
сооружения под действием деструктивных процессов, природных,
технологических нагрузок и воздействий.
5.1.2. Через каждые 5 лет
на основе обобщения натурных наблюдений с учетом особенностей
эксплуатации ГТС следует корректировать перечень качественных
контролируемых показателей состояния ГТС экспертным методом и
разрабатывать их критерии безопасности.
5.2. Собственник ГТС
обеспечивает создание экспертной группы из представителей
эксплуатирующей, проектной и (или) экспертной организаций. В
экспертную группу могут привлекаться и другие специалисты,
занимающиеся вопросами безопасности ГТС.
Экспертная группа
составляет перечень сценариев всех возможных аварий на ГТС с учетом
всех конструктивных и эксплуатационных особенностей и определяет
деструктивные процессы (деформации, коррозию, износ, старение,
протечки, суффозию и т.п.), которые могут привести к аварии на
ГТС.
На основе анализа влияния
деструктивных процессов на состояние ГТС экспертная группа
определяет качественные контролируемые показатели состояния ГТС и
их критерии безопасности 1-го уровня, соответствующие условиям
нормальной эксплуатации.
Для каждого сценария
потенциально возможной аварии определяются качественные
контролируемые показатели состояния ГТС и их критерии безопасности
2-го уровня, соответствующие началу развития предаварийного
состояния.
VI. Требования к натурным наблюдениям и сравнение их результатов с критериями безопасности ГТС
6.1. Выполнение
требований, представленных в данном разделе, необходимо для
обеспечения оперативности и эффективности контроля состояния ГТС с
использованием контролируемых показателей и их критериев
безопасности.
6.2. Измерительная
аппаратура (КИА и КИП) на сооружении должна быть размещена таким
образом, чтобы для каждого количественного критерия безопасности
имелась соответствующая измеренная величина показателя.
6.3. Измерительные
приборы (КИА и КИП) должны быть установлены в первую очередь в тех
зонах или точках, которые наиболее чувствительны к изменениям
состояния конструкции или в которых по данным расчетов показатели
имеют максимальные значения.
К
таким зонам (точкам) относятся: трещины и разломы в скальных
основаниях, участки слабых пород, контакт "бетон - скала",
примыкания к скальным бортам плотин (дамб), температурно-осадочные
и блочные швы бетонных и железобетонных сооружений, гребни и зоны
сопряжения с основанием наиболее высоких участков дамб (плотин) из
грунтовых материалов, зоны возможной контактной фильтрации,
сопряжения бетонных и земляных сооружений и др.
Произошла ошибка
Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.