Главная  >  Экономика   >  Строительство


Устранение катастроф и создание надёжной защиты на строительных объектах

28 июля 2018, 4

На строительных объектах аварии и катастрофы происходили во все времена и в разных странах. Опыт обследования аварийных сооружений показывает, что техногенная катастрофа - это совокупность и результат ошибок на всех стадиях строительства: проектирование, подготовка и организация, производство работ, эксплуатация. Происхождение катастроф - это наслоение дефектов, нарушений и отклонений, но основным является так называемый „человеческий фактор“. Произошедшие промышленные катастрофы в середине прошлого века послужили поводом создания новых материалов, технологий и базовых нормативных документов способствовавших предотвращению новых техногенных катастроф. Эксплуатируемые в ХХ1 веке промышленные сооружения, построенные 40-50-60 лет назад, требуют периодического обследования опытными специалистами.

Введение

Справка из «Википедии» : «Ликвидаторы - общее обозначение приблизительно 600 000 - 900 000 человек, принимавших участие в ликвидации последствий Аварии на Чернобыльской АЭС, произошедшей 26 апреля 1986 года.» - это надо всем знать, чтобы не повторять ошибок!

Катастрофа в Болгарии

На ТЭЦ комбината Марица-Восток-1 в 1961-1962 годах была построена самая большая на Балканах дымовая труба высотой 160 метров при участии советских специалистов. Однако, после окончания строительства, в период монтажа внутренней футеровки случился пожар. Большая высота оболочки трубы стала причиной возникновения огромной тяги внутри ствола, в итоге температура достигала нескольких сотен градусов Цельсия, что привело к деформации всех конструктивных элементов опалубки и шахтоподъёмника, в бетоне трубы возникли трещины и выровы.

Проблема была: сносить дымовую трубу и строить заново, вынужденно перенося сроки ввода в эксплуатацию всего комбината минимум на 3 года.

Успешно решил проблему руководитель Центральной лаборатории высотных и специальных конструкций и сооружений ( № 10 ) ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР к.т.н. Б.Д.Тринкер ( 1914 - 2004 ), которого срочно-немедленно вызвали на катастрофу (фото 1 ). Штаб строительства возглавлял Первый президент НР Болгарии Тодор Живков. Тринкер лично провёл обследование поверхности оболочки аварийной дымовой трубы по всей высоте ( фото 2 ) снаружи, и внутри при помощи подвесной строительной люльки и предложил выполнить восстановление несущей способности трубы в соответствии с только что отработанной в его лаборатории новейшей методикой ремонта строительных конструкций и сооружений.

Суть методики состояла в нагнетании в трещины инъекционных составов, проникающих во все поры, каверны и раковины, одновременно пропитывая и укрепляя дефектную поверхность. Двухкомпонентный инъекционный состав готовился в лаборатории, консистенцию подбирали при помощи вискозиметра. Состав заливали в подготовленные и заранее расчищенные трещины. Высокие были требования по технике безопасности, охране здоровья работников и окружающей среды, противопожарной безопасности.

Работы по ремонту оболочки трубы по методике Б.Д.Тринкера были выполнены всего за 2 месяца и дымовая труба вступила в строй действующих объектов ТЭЦ Марица-Восток-1, обеспечив успешную работу всего комбината, а Тринкер сразу возвратился в Москву, и только спустя несколько десятилетий он узнал, что за «геройский подвиг» по ремонту самой высокой в западной Европе трубы болгарские сотрудники - его подчинённые - получили высшие болгарские ордена.

Спустя десять лет в лаб. № 10 был разработан насос-установка УНК-2 для механизированного нагнетания инъекционных растворов и новые более эффективные композиции для пропитки и защиты, которые представлены в разработанной в 1970-годы Б.Д.Тринкером „Инструкции по противокоррозионной защите и ремонту полимерными материалами дымовых промышленных труб и других специальных высотных железобетонных сооружений“ ВСН 344-75 Минмонтажспецстроя СССР [2].

Катастрофа в Волгограде

В 1967 году был возведен самый высотный монумент Родина-Мать (фото 3) в Волгограде ( в период боёв 1942-1943 город называли Сталинград ). Размеры монумента Родина-Мать, то есть его «парусность», и суровые климатические условия обязывали предъявлять ещё на стадии проектирования и строительства, повышенные требования к качеству бетона ( прочности, морозостойкости, водонепроницаемости ) и непрерывному контролю качества ( „мониторингу“ ), однако это не было сделано. Надо сказать, что единственный специалист Б.Д.Тринкер в период 1963-1967 годы непрерывно и почти круглосуточно контролировал возведение самого высокого в Мире инженерного сооружения Останкинской башни в Москве. Вскоре после окончания строительства в 1967 году, монумент в Волгограде начал разрушаться: в заполнителе были обнаружены реакционные включения, которые при реакции с водой, вызвали выровы и трещины в бетоне сооружения, а прочность и морозостойкость бетона были недостаточной, создалась угроза разрушения главного почти 100-метрового монумента Родина-Мать. Лаборатория коррозии НИИЖБ Госстроя СССР (д.т.н. Ф.М.Иванов, к.т.н. В.Г.Батраков) посоветовали применить гидрофобизацию ГКЖ, однако их состав был смыт первым дождём.

В 1969 году к.т.н. Б.Д.Тринкер ( зав. лаборатории № 10 ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР ) произвёл обследование по всей (!) поверхности монумента, разработал специальную «Инструкцию по ремонту и восстановлению несущей способности монумента» и применил свою технологию нагнетания полимерных составов в трещины, раковины и каверны, меч был заменён ( фото 4 ). В результате Учёный Б.Д.Тринкер спас монумент Родина-Мать от аварии, а Родину от позора. 18 января 1971 года директор памятника генерал-майор Г.И.Денисов участник боёв в Сталинграде подарил к.т.н.Б.Д.Тринкеру книгу-альбом «Героям Сталинградской битвы» (книга изготовлена в ГДР, 30.10.1968.) с надписью: «С глубоким уважением Б.Д.Тринкеру ! Участнику строительства памятника-ансамбля Героям Сталинградской битвы, подпись, дата».

- По итогам ремонта монумента Родина-Мать, главным Автором была написана и утверждена новая универсальная Инструкция [2] по противороррозионной защите и ремонту всех высотных сооружений, эксплуатирующихся во всевозможных атмосферных и агрессивных средах.

Катастрофа на Украине

Авария с непредвиденными последствиями ( можно напомнить катастрофу на Чернобыльской АЭС ) могла произойти в 1979 году в период начала эксплуатации на первой в СССР и Европе самой высокой и мощной башенной железобетонной градирне высотой 150 метров и диаметром 130 метров (гиперболический параболоид) – возводимой В.О. «Гидроспецстрой» Минэнерго СССР, до этого высота всех градирен в СССР не превышала 90 метров, для обеспечения потребностей самой мощной Ровенской АЭС в посёлке Кузнецовск на западной Украине. После возведения примерно 15-20 метров оболочки градирни ( не считая наклонной колоннады ) лабораторный контроль качества обнаружил в заполнителях включения постороннего и вредного минерала – опала.

Опал : водный аморфный кремнезём реагирующий с щелочами содержащимися в цементе вызывает коррозию и разрушение бетона. Особенно быстро реакция происходит во влажных условиях эксплуатации градирни при температуре воды 50-80 градусов, то есть в построенном и работающем 150-метровом уникальном сооружении.

-

В „Инструкции по возведению железобетонных труб и башенных градирен“ ВСН 430-82 Минмонтажспецстроя СССР [3] в п. 6.23. (стр. 23) указано : „Мелкий и крупный заполнитель бетона, предназначенный для возведения труб и градирен, не должен содержать аморфных видоизменений кремнезёма (опал), кремнистых сланцев, пирита и других минералов, способных вступать в реакции с щелочами цемента“. Служба контроля качества В.О. «Гидроспецстрой» Минэнерго руководимая главным технологом объединения А.Б.Тринкером быстро подняла тревогу и строительство было остановлено. После проведения в Центральной лаборатории № 10 ВНИПИ Теплопроекта Минмонтажспецстроя СССР комплекса экспресс-анализов было принято решение : произвести защиту бетона возведённых ярусов по технологии к.т.н. Б.Д.Тринкера, одновременно обеспечить на карьере добычи заполнителей 100% контроль качества и отбраковку партий не соответствующих всем требованиям ВСН 430-82. Совещания, в которых принимал участие автор статьи, происходили в «СоюзАтоме» Минэнерго СССР ( гл.инженер Сапир ) и после утверждения все рекомендации становились законом для исполнителей.

В результате в ХХ1 веке : огромные 150-метровые градирни ( фото 5 ) после ремонта, обеспечивают два реактора ВВЭР-440 и два ВВЭР-1000 которые в течении более 40 лет успешно вырабатывают электроэнергию для Украины.

Катастрофа в Новгороде

Произошла в 1982 году на железобетонной грануляционной башне производства нитроаммофоски NPK на Новгородском химическом комбинате „СОЮЗАЗОТ“ (теперь фирма „АКРОН“). Гранбашня (фото 6) была построена в конце 1970-х годов и снабжена новейшим химическим оборудованием по технологии Всесоюзного Научно-Исследовательского Института минеральных материалов и продуктов органического синтеза ГИАП Минхимпрома СССР. Всё оборудование было поставлено по взаимо-выгодному договору с Армандом Хаммером из лучших фирм западной Европы, в обход всех так называемых американских «санкций» 1970-х годов против СССР.

Гранбашня состоит из железобетонной (марка бетона по прочности М300) цилиндрической оболочки толщиной 200 мм, высотой 140 метров и диаметром 28 метров, двухрядным армированием арматурой периодического профиля А-111, с пристроенной лестницей и транспортными галереями и трубопроводами. Внутри от отм. 0,00 м до отм. 100,00 м вся поверхность железобетона рабочей камеры была покрыта тремя слоями эпоксидно-каменноугольной смолы. На отметке 100,0 м установлено перекрытие из нержавеющей стали на котором смонтировано многотонное дорогое импортное оборудование предназначенное для распыления химических реагентов поступающих из форсунок в перекрытии в рабочую камеру гранбашни, а противотоком снизу подаётся тёплый воздух. В конце процесса грануляции готовое минеральное удобрение NPK механическими скребками собирается на железобетонном полу и транспортёрами отправляется в упаковочный цех и далее в транспортный….

- NPK комплексное минеральное удобрение : Азот+Фосфор+Калий, которое при соединении с водой образует соответствующие кислоты вступающие в химические обменные реакции с минералами цементного камня ( 1-й, 2-й и 3-й виды коррозии по классификации д.т.н. В.М.Москвина ) быстро разрушающие бетон и арматуру.

В 1982 году производство NPK было остановлено в результате возникшей аварийной обстановки.

-

Предистория такова : в начале 1980-х годов обрушилось несколько подобных гранбашен на Чирчикском комбинате «Союзазат», погибли операторы, работавшие в гранбашне, и тогда срочно создали службу, которую возглавил А.Б.Тринкер.

-

Необходимо учитывать, что минеральные удобрения производятся на отечественных заводах из российских полезных ископаемых - сырья и обеспечивают постоянной работой тысячи отечественных учёных, инженеров, рабочих и лаборантов, а так же российский транспорт и всю окружающую инфраструктуру.

Для справки : компания „АКРОН“ ( бывшая „СОЮЗАЗОТ“ ) в 2010 году имела по данным МСФО ( Международные Стандарты Финансовой Отчётности или IFRS International Financial Reporting Standards отчётность ценных бумаг для биржи) оборот 37,5 миллиарда рублей и чистую прибыль 7,3 миллиарда рублей.

-

С начала производства NPK часть готовой продукции цеха нитроаммофоски вывозили на экспорт в соответствии с взаимно выгодными договорами заключёнными с президентом корпорации Occidental Petroleum американским предпринимателем Армандом Хаммером ( 1898 - 1990 ). Корпорация поставляла комплекты оборудования для наших химических комбинатов в обмен на производимые минеральные удобрения.

Быстро отремонтировать и сохранить в работоспособном состоянии основную гранбашню производства экспортной продукции – это была ответственная и престижная задача.

-

Автор данной статьи главный технолог А.Б.Тринкер провёл обследование с подвесных подмостей всей внутренней поверхности оболочки аварийной гранбашни. На фото 7 представлен масштаб разрушения защитного эпоксидного покрытия и бетона на высоте 60-120 метров внутри оболочки гранбашни NPK Новгородского «Союзазота».

-

В результате проведённого А.Б.Тринкером обследования на высотах 60 – 120 метров было определено : полностью разрушено защитное трёхслойное покрытие эпоксидно-каменноугольной смолы, бетон оболочки гранбашни по всей окружности в верхней зоне в результате коррозии ( выщелачивание из бетона гидроксида кальция и обменные реакции при взаимодействии NPK с минералами цемента - силикатами, алюмоферритами и алюминатами ) потерял несущую способность, не защищает арматуру от проникновения раствора NPK внутрь бетонного массива, в оболочке образовались кольцевые выровы бетона высотой 1,5 – 2,5 метра и глубиной 10 – 15 см., требуется немедленная остановка производства и срочный ремонт. А.Б.Тринкер составил подробную „Инструкцию по ремонту и восстановлению несущей способности гранбашни NPK“ , в том числе : расчистка бетона от продуктов коррозии, проверка индикатором наличие щелочной реакции бетона, затем требовалось пескоструить и промыть водой бетон и вскрытую арматуру, а в зонах рабочих швов и в месте сопряжения оболочки гранбашни с горизонтальным перекрытием на отметках 80 - 120,0 м арматуру дополнительно усилить. Техническому надзору дирекции Новгородского химкомбината СОЮЗАЗОТ было строго указано на необходимость обеспечить 100% контроль качества на всех стадиях работ, исключая повторения аварии.

-

В результате ремонт гранбашни NPK был проведён в соответствии с требованиями нормативных документов и „Инструкции“ и значительно продлён срок её службы…

Возможная катастрофа в 2000 году в Москве

В рекордно короткие для мировой индустрии сроки - всего лишь за 4 года была построена Останкинская телебашня. К 1963 году советские учёные имели большой опыт возведения высотных и специальных сооружений, поэтому в процессе проектирования уникального сооружения из бетона были учтены все возможные варианты. „Указания по выбору состава бетона и бетонированию железобетонной башни Московской радиопередающей станции телевидения высотой 520 метров“ МСН 49-64 ГМСС СССР [1] разработанные к.т.н. Б.Д.Тринкером и опубликованные до начала строительства, успешно решили проблему получения сверх-долговечного Бетона ( фото 8 ).

-

Уникальный особоплотный и особоморозостойкий Бетон предотвратил Катастрофу в результате пожара произошедшего 27 и 28 августа 2000 года на космических высотах 300-420 метров Останкинской башни, с температурой 1000 градусов Цельсия в течении двух суток !

Однако : почему предсказания абсолютного большинства отечественных и западных «специалистов» не свершились ? Ответ : изобретение Б.Д.Тринкером 70 лет назад самого Первого в мире пластификатора ПАВ для бетона ССБ - обеспечило получение Вечного Бетона Останкинской Башни. ССБ, обработанный по специальной методике лигносульфонат, является многотоннажным отходом целлюлозно-бумажных комбинатов ЦБК, этой проблеме Б.Д.Тринкер посвятил свой диплом в 1939, но война и мобилизация в РККА в ноябре 1939 года помешали Автору применить свою идею. Продолжил работу и получил патент Автор только после фронта, в 1947 году. По итогам ремонта монумента Родина-Мать, была составлена главным Автором Инструкция-Отчёт ( фото 9 ), которую следует применять и в ХХ1 веке.

Выводы : грамотное проектирование бетона, технологии, материалы и контроль качества, предусмотренные заранее для уникального сооружения учёным Минмонтажспецстроя СССР к.т.н. Б.Д.Тринкером, спасли Останкинскую телебашню от катастрофы в августе 2000 года [7].

Изучение трудов советских учёных - это путь к Успеху России в ХХ1 веке.

Библиография:

1. Тринкер Б.Д. Указания по выбору состава бетона и бетонированию железобетонной башни Московской радиопередающей станции телевидения высотой 520 метров, МСН 49-64 ГМСС СССР, Москва, 1963, стр. 1 – 60.

2. Тринкер Б.Д. Инструкция по противокоррозионной защите и ремонту полимерными материалами дымовых промышленных труб и других специальных высотных железобетонных сооружений, ВСН 344-75, Минмонтажспецстрой СССР, ЦБНТИ, Москва, 1975, стр. 1 - 62.

3. Тринкер Б.Д., Тринкер А.Б. Инструкция по возведению монолитных железобетонных труб и башенных градирен, ВСН 430-82 Минмонтажспецстрой СССР, Москва, 1982, стр. 1 - 86.

4. Тринкер А.Б. Покрытия возводятся без лесов, журнал ВДНХ СССР, № 9, 1974, стр. 32 – 33.

5. Тринкер Б.Д., Дёмина Г.Г. Бетоны высокой морозостойкости для

высотных сооружений, возводимых в зимнее время, RILEM-1975-Москва, Второй международный симпозиум по зимнему бетонированию, том 2, стр. 270-281.

6. Локшин В.Г., Тринкер Б.Д., Новое направление в строительстве

жилых, общественных зданий и специальных высотных сооружений, ЦБНТИ, Монтажные и специальные строительные работы, М., 1992, №7, стр. 3-7.

7. Тринкер А.Б. Надёжность и Долговечность высотных сооружений

из монолитного железобетона, журнал «Монтажные и специальные

работы в строительстве», № 11, 1992, стр. 19 – 22.

Elimination of Catastrophes, creation of reliable protection

A.Trinker, Dr.Sci.Tech.

Abstract: on construction objects of accident and accident occurred at all times and in the different countries. Experience of inspection of emergency constructions shows: technogenic catastrophe is a set and result of mistakes at all stages of construction: design, preparation and organization, works, operation. The origin of accidents this stratification of defects, violations and deviations, but the basic is a so-called "human factor". The happened industrial accidents in the middle of the last century were the cause of creation of new materials, technologies and basic normative documents of the new technogenic catastrophes promoting prevention. The industrial constructions operated in XX1 a century constructed 40-50-60 years ago demand periodic inspection by skilled experts

Keywords: catastrophe, corrosion, durability, concrete design, quality, control, technique repair, restoration.

А. Б. Тринкер
Читайте также:



©  Фонд "Русская Цивилизация", 2004 | Контакты