Меню

    Мониторинг причалов и набережных

    Задачи мониторинга причалов и набережных

    Задачи мониторинга состояния конструкций опасных и особо опасных гидротехнических сооружений (ГТС) в настоящее время регламентируются отраслевыми нормативными документами, согласно которым на опасных промышленных объектах (ОПО), к ним относятся набережные и причалы, следует применять системы автоматического мониторинга состояния этих причальных сооружений.

    Технические регламенты относят морские причальные сооружения к потенциально опасным строительным конструкциям за счёт возможного развития деформаций и смещений, снижающих стабильность конструкции и приводящих к уменьшению грузоподъёмности ГТС и даже его разрушению.

    Большую актуальность приобретает тема экологических ограничений, связанных с эксплуатацией причальных сооружений и действием на них экстремальных явлений (навала судна, воздействия волн и грузов и др.).

    Важность мониторинга возрастает и в связи разрушением сооружений из-за увеличения мощности маневрирующих в акватории судов. Причальные ГТС, эксплуатирующиеся в условиях сурового арктического климата, особенно в зимний период, с небольшим штатом сотрудников, также нуждаются в мониторинге.

    block

    block
    Классификация причальных сооружений

    Причальные сооружения подразделяются по своему функциональному назначению, конструктивным особенностям и конфигурации в плане.

    Причалы, являющиеся ГТС, использующимися для обслуживания, стоянки и разгрузки судов, подразделяются на следующие виды:

    • рейдовые (состоящие из стационарных опор или одиночных плавучих средств);
    • островные (стационарные, в открытом море или на внешнем рейде);
    • плавучие (состоят из нескольких плавучих средств);
    • рейдовые перегрузочные комплексы (оборудованные техникой для перегрузки).

    Пирсы – это выступающие в акваторию причальные ГТС, обеспечивающие швартовку судов с двух и более сторон.

    Палы – одиночные столбы или сваи, служащие для швартовки, направления и упора судов. Палы бывают гибкие и жёсткие (податливые и мало податливые к деформациям от воздействия судов).

    Набережные – ГТС, располагающееся вдоль акватории и представляющее собой укреплённую определенным образом часть береговой полосы. Такие сооружения бывают следующих видов:

    • набережные-эстакады (расположенные на откосе берега и не воспринимающие боковое давление грунтов);
    • набережные-стенки (включающие в конструкцию сплошную стенку и воспринимающие боковое давление грунта со стороны берега).


    Цели мониторинга причальных сооружений

    Для обнаружения деформаций конструкций причальных ГТС, нарушений нормального режима их эксплуатации, оперативного реагирования на выявленные дефекты и инциденты ГОСТ Р 54523-2011 «Портовые гидротехнические сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния», предписывает ведение мониторинга, обеспечивающего безопасную эксплуатацию этих объектов. Ответственность за организацию мониторинга на причальном сооружении возлагается на предприятие-эксплуатанта.

    Технический контроль состояния причалов и набережных включает в себя обследование и мониторинг их технического состояния, обеспечивая таким образом безаварийную и эффективную работу сооружений на протяжении всего срока службы.

    Ведение мониторинга причальных сооружений необходимо в случаях:

    • выявления в ходе обследований разного рода аварийных повреждений конструкций, являющихся причинами значительного снижения устойчивости и несущей способности объекта, разрушения его элементов и выходу из строя рабочей техники;
    • несоблюдения установленных условий и/или режима эксплуатации, которые могут приводить к снижению безопасности объекта, серьёзным повреждениям сооружения;
    • выдачи предписания государственными органами надзора;
    • эксплуатации ГТС после капитального ремонта или реконструкции;
    • смены назначения объекта.

    Также собственник ГТС может по свой инициативе организовать мониторинг сооружения.

    Мониторинг технического состояния причальных сооружений должен обеспечивать получение информации, необходимой для решения проблем, связанных с отклонением параметров объекта и режима эксплуатации от заданных в технической документации.

    Перечень показателей и операций, подлежащих контролю, составляется исходя из целей и причин внеочередного обследования ГТС.



    Методика мониторинга причальных сооружений

    Мониторинг состояния причальных сооружений включает в себя непрерывные геодезические наблюдения планового положения элементов объекта, гарантирующие безопасную эксплуатацию ГТС. Такого рода система мониторинга строится на специально разработанных структурных схемах для автоматизации измерений. 

    Возможностей существующих измерительных систем недостаточно для обработки информации об изменении конфигурации ГТС во времени, так как поступающие с датчиков данные характеризуют отдельные элементы или изменения определенных контрольных параметров объекта. Для получения полной картины о пространственной структуре всего сооружения как единого целого необходимо разработать модель и стратегию мониторинга и включить в систему интеграционную платформу и центр аналитики, объединяющие и интерпретирующие всю разнородную информацию.

    Компания «СМИС Эксперт» разрабатывает системы мониторинга для причальных ГТС, позволяющие определять состояние сооружений с помощью прикладного алгоритма, выявляющего мельчайшие смещения объектов с точностью до 0,15°.

    Детерминированная модель для оценки технического состояния причальных ГТС, разработанная «СМИС Эксперт», включает следующие элементы:

    • автоматизированный мониторинг;
    • комплексную модель оценки технического состояния объекта;
    • прогнозные модели.

    Также специалисты «СМИС Эксперт» разработали собственный метод оценки технического состояния причальной стены за счет непрерывного измерения локальных деформаций (углов наклона) на линии кордона причала (набережной).

    Комплексный подход включает в себя и метод совместных инклинометрических и динамических наблюдений, что способствует получению достоверных и точных данных о состоянии объектов.

    При разработке индивидуальной системы мониторинга для конкретного объекта компания на каждом этапе применяет следующие решения:

    1 этап – создание упрощенной модели шпунтовой стенки с условной кинематической степенью свободы в выбранных направлениях, для которых строятся все измерения отклонений от планового положения в виде сетевой структуры, соответствующей набору установленных измерительных датчиков;

    2 этап – реализация алгоритма, строящегося на идентификации измеренных углов наклона элементов шпунтовой стенки и позволяющего уточнить модель с помощью дополнительного анализа упругих свойств и структурной жесткости причальной стенки;

    3 этап – прогнозирование технического состояния шпунтовой конструкции с уточнением параметров деструктивных нарушений и сравнением с данными натурных измерений.

    При этом существует возможность добавлять на каждом этапе различные параметры, характеризующие условия эксплуатации сооружения (к примеру, размещение груза).

    Мониторинг ведётся в онлайн-режиме, а получаемые с датчиков данные передаются на дисплей оператора (диспетчера).

    Внедрение на причальных ГТС мониторинговых систем, обладающих высокой чувствительностью и возможностью непрерывно вести наблюдения, позволяет уменьшить штат обслуживающего сооружение персонала и таким образом снижать расходы.

    Созданная «СМИС Эксперт» модель предлагает новый уровень защиты ГТС, а также даёт возможность прогнозировать события и изменения характеристик объекта на заданный временной отрезок. Такой подход соответствует концепции анализа жизненного цикла.

     


    Мониторинг береговых причалов

    Мониторинг причалов базируется на динамических и статических измерениях.  Статическими считают измерения напряженно-деформированного состояния (НДС) в условиях отсутствия действия всевозможных нагрузок на причал.

    Динамическими считаются измерения НДС в момент движения по причалу транспортного средства с максимально возможной массой, а также следования вдоль причала судна с наибольшей грузоподъёмностью.

    Аппаратно-структурная схема расположения датчиков составляет измерительную базу системы мониторинга. Верхняя часть оголовка причальной стенки оснащается сетью датчиков, контролирующей по указанной схеме все повороты и перемещения.

    Оборудование, применяемое для мониторинга причалов, а также его функции представлены в таблице ниже.

     Оборудование  Измеряемые величины
     датчик нагрузки на арматуру  напряжения в конструкции (усилия в арматуре)
     датчик деформаций  деформации конструкций (НДС бетона в перпендикулярном и продольном направлении по отношению к направлению усиления несущей конструкции)
     термопара, датчик температуры  температура (температурные характеристики элементов конструкции)
     инклинометр  угол наклона (угловые отклонения элементов конструкции)


    Мониторинг причалов кессонного типа

    Мониторинг причалов кессонного типа подразумевает выяснение степени воздействия внешних факторов на несущую способность сооружения.

    Для ведения наблюдений используется оборудование, выполняющее различные функции

     Применяемое оборудование   Измеряемые величины
     датчик давления волн         давление волн (распределение давления волн на элементы конструкции)
             датчик порового давления воды          противодавление подстилающего слоя (противодавление, действующее на подстилающий слой конструкции причала)
             инклинометр          угол наклона (угловые отклонения элементов конструкции)
             гидрометр          скорость течения (скорость течения воды в трубопроводе)
             волномер, датчик направления распространения волн          характеристики волн
             анемометр, флюгер          характеристики ветра



    Отраслевые РЕШЕНИЯ

    Отраслевые решения - это набор решений на основе программного обеспечения Xpert, функции и назначение которых адаптируются под конкретные функциональные требования.

    Отраслевые решения на основе автоматизированных систем мониторинга «СМИС Эксперт» позволяют контролировать деятельность предприятий в области промышленной безопасности и повышают эффективность производства в различных отраслях, таких как:

    • Угольная
    • Нефтегазовая
    • Горнодобывающая
    • Химическая
    • Строительная
    • Металлургия
    • Машиностроение
    • Тепловая энергетика
    • Гидротехнические сооружения
    • Электросети и других
    Статьи по теме
    Мониторинг состояния дна и берегов водных объектов

    Мониторинг состояния дна и берегов водных объектов включает в себя наблюдение за естественным природным и антропогенным влиянием на водоемы и их прибрежную территорию: составом, качеством и чистотой воды, русловыми процессами, скоростью течения рек, уровнем воды, рельефом дна.

    Оставить заявку
    Вы нашли информацию, которую искали?

    Если вам нужна дополнительная информация, консультация или КП для проверки или обоснования смет, свяжитесь с нами - и мы проконсультируем вас

    Заполните форму обратной связи и наши менеджеры свяжутся с вами в ближайшее время

    Наверх