Деструкция бетона фундаментов магистральных нефте- и газоперекачивающих агрегатов

• Автор: Городничев, Вячеслав Иванович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 168 с. : ил.

1.1. Общая характеристика вибрационных воздействий на

бетон фундаментов

1.1.1. Поведение фундаментов под динамическими воздействиями

1.1.2. Основные причины повышенных вибраций фундаментов под машины.

1.1.3. Мероприятия по снижению уровня колебаний фундаментов машин.

1.2. Особенности эксплуатации фундаментов магистральных

насосных агрегатов в

1.2.1. О вибрации фундаментов приводов магистральных насосных агрегатов.

1.2.2. Анализ причин повышенной вибрации электродвигателей

. Деформации бетона при действии многократно

повторяющихся нагрузок м.мм.м.м.ммм.мм.ммм.м.мм.

1.3.1. Статическая ползучесть и виброползучесть бетона.
1.3.2. Влияние термовлажностной обработки и водонасыщения
бетона на его ползучесть и виброползучесть
1.3.3. Основные факторы, определяющие ползучесть бетона
1.4. Учет коррозионного воздействия эксплуатационной среды
на бетон
1.4.1. Жидкие агрессивные среды
1.4.2. Газовоздушная агрессивная среда.
1.5. Постановка задачи исследовании
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ
2.1. Методики физикомеханических испытаний.
2.1.1. Ультразвуковой импульсный метод определения модуля
упругости бетона и его прочности
2.1.2. Оценка виброхарактеристик фундаментов.
2.2. Методики физикохимических исследований
2.2.1. Рентгенофазовый анализ
2.2.2. Дифференциальнотермический анализ
2.2.3. Структурная пористость бетона.
. Методика проведения работ по оценке технического состояния динамически нагруженных железобетонных фундаментов
2.3.1. Общие положения
2.3.2. Порядок проведения обследовательских работ.
2.3.3. Цели и задачи предварительного обследования
2.3.4. Состав инструментальных обследовательских работ
2.3.5. Методы инженерногеологических изысканий.
2.3.6. Инженерногеодезические обследования.
2.3.7. Неразрушающие методы обследования
2.3.8. Методы обследования, связанные с нарушением целостности
2.3.9. Вибродиагностика.
2.3 Оценка состояния бетона.
Глава 3. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА
И КОНСТРУКЦИЙ ФУНДАМЕНТОВ НА ДЕЙСТВУЮЩИХ НЕФТЕ И ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ СТАНЦИЯХ
3.1. Технические характеристики электродвигателей
и их фундаментов в
3.1.1. Нефтеперекачивающие станции
3.1.2. Газоперекачивающие станции.
3.2. Общая характеристика неблагоприятных факторов, воздействующих на бетон фундаментов
. Основные дефекты и повреждения бетона фундаментов
3.4. Исследование вибрационных характеристик системы электродвигательфундамент
3.4.1. Вибродиагностика нефтеперекачивающих агрегатов.
3.4.2. Вибродиагностика газоперекачивающих агрегатов
3.5. Оценка несущей способности грунтов основания фундаментов
Глава 4. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА
УХУДШЕНИЕ СТРУКТУРНОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕТОНА
4.1. Структурномеханические свойства бетона обследованных фундаментов
4.1.1. Прочность бетона.
4.1.2. Пористость и влагосодержание бетона
4.2. Вибростойкость бетона
4.2.1. Характеристика вибрационных воздействий на бетон.
4.2.2. Оценка изменения прочности бетона
4.2.3. Оценка изменения жесткостных характеристик бетона.
4.2.4. Структурная пористость цементного камня бетона
. Снижение прочности бетона при воздействии
нефтепродуктов
4.4. Механизм сопротивления цементной матрицы сжимающим вибрационным воздействиям м.м.м.ммм.м.м.м.м.
Глава 5. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ИЗМЕНЕНИЕ
ФАЗОВОГО СОСТАВА БЕТОНА
5.1. Рентгенофазовый анализ в
5.2. Дифференциальнотермический анализ
. Снижение щелочности жидкой фазы бетона
5.4. Общая оценка степени изменения состава бетона
Глава 6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
6.1. Конструктивные решения фундаментов МНА и существующие варианты их реконструкции
6.2. Влияние технического состояния агрегатов на эксплуатационные затраты
. Рекомендации по восстановлению эксплуатационной надежности фундаментов электродвигателей магистральных нефтеперекачивающих агрегатов.
.1. Обоснование предлагаемой конструктивной схемы
6.3.2. Технологическая последовательность реконструкции фундаментов
6.3.3. Указания к производству работ.
6.3.4. Рекомендуемые ремонтные составы бетонов.
6.4. Внедрение результатов исследований
6.4.1. Фундаменты электородвигателей нефтеперекачивающих станций Сургутсткого УМН ОАО Сибнефтепрвод АК Транснефть.
6.4.2. Фундаменты электородвигателей турбоагрегатов на компрессорной станции 3 Сургутского ЛПУ МТ ООО Сургутгазпром
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ в
ЛИТЕРАТУРА


На практике механическое ослабление крепления обычно вызывается потерей различных центрующих прокладок, ослаблением крепежных болтов, отрывом крепежных анкеров, трещинами в сварных соединениях рам и др. Причина такой картины вибрационного проявления дефекта заключается, в основном, в следующем. Очевидно, что раньше общее техническое состояние самого агрегата было достаточно хорошим и не было большой необходимости сглаживать фундаментом небольшие вибрации агрегата. После появления в агрегате достаточно сильного дефекта, например небаланса или расцентровки, возникшей после проведения некорректного ремонта, общие вибрации резко выросли и при этом стали четко видны недостатки крепления к фундаменту. В связи с этим, возникла проблема состояния фундамента, которую реально можно устранить двумя путями или проведением процедуры балансировки и центровки агрегата, или же при помощи улучшения качества крепления оборудования к фундаменту. Желательно, конечно, сделать и то, и другое сразу, чтобы было меньше проблем в будущем. Спектральная картина вибраций в агрегате с дефектом крепления к фундаменту, зарегистрированная на подшипнике, будет почти полностью напоминать картину, характерную для расцентровки в вертикальной плоскости, даже когда самой расцентровки в агрегате и нет. На спектре вибрации агрегата с таким дефектом будет и одна характерная гармоника с частотой 0. По амплитуде она может достигать примерно половины или одной трети от максимального пика на спектре, обычно от первой оборотной гармоники ротора. Для разделения дефекта крепления к фундаменту с расцентровкой необходимо иметь в виду, что вся характерная вибрация от дефекта фундамента сосредоточена только в вертикальном направлении. Кроме того, при расцентровке такая картина имеет место с двух сторон муфты, а при ослаблении крепления к фундаменту она чаще всего имеет место только в точках, в которых есть ослабление крепления. Причиной появления гармоники кратностью 0,5 являются процессы, период которых равен двум периодам вращения ротора. Они вызваны, вероятнее всего тем, что ось симметрии кривой временного сигнала несколько не совпадает по углу наклона с осью времени и при одном обороте ротора имеет положительный наклон, а в другом отрицательный. С точки зрения механики дробная гармоника есть результат неодинакового прижатия агрегата к фундаменту, когда при одном направлении перемещения вибрации возбуждающая колебания сила совпадает с весом агрегата, а в другом направлении они действуют встречно. Таким образом, можно утверждать, что дробная гармоника с кратностью 0,5 появляется в результате своеобразного эффекта подпрыгивания агрегата на фундаменте. Если при проведении измерений данное отношение принимает значение более трех, это означает, что имеют место проблемы крепления агрегата к фундаменту. С физической точки зрения данный вывод может быть объяснен следующим образом агрегат вибрирует, а фундамент нет, что происходит изза ослабления взаимных связей между ними. Первая группа мероприятий, относящихся к динамике машины, детально освещена в литературе по машиностроению. Вторая группа мероприятий не требует отдельного пояснения и связана с возможностями технологии конкретного производства. Поэтому подробнее рассмотрим мероприятия двух последних групп. Эффективным средством снижения вибраций фундаментов под машины с динамическими нагрузками является увеличение жесткости основания, что наиболее целесообразно для фундаментов низкочастотных машин, когда частота собственных колебаний фундамента на грунте становится выше рабочей частоты машины . В условиях длительной эксплуатации фундаментов при динамическом воздействии под их подошвой, а чаще по ее периметру, образуются слой разрыхленного грунта, щели и пустоты. В результате ослабляется контакт фундамента с основанием, уменьшается участвующая в колебаниях масса фундамента и повышаются вибрации. Названные явления можно устранить путем инъецирования цемента, жидкого стекла или карбамидной смолы, соблюдая при этом технологию производства работ, принятую при укреплении естественных оснований.