Атестація випробувальних лабораторій з контролю мостових споруд

Міністерство освіти і науки України Харківський національний автомобільно-дорожній університет Механічний факультет Кафедра метрології та безпеки життєдіяльності

Курсова робота по дисципліні «Актуальні проблеми метрологічного забезпечення «

на тему «Атестація випробувальної лабораторії з контролю мостових споруд»

Виконала студентка групи ММ-51Маг механічного факультету Золотарьова Н. В.

Перевірив Лузганов В. С.

Харків 2010

Зміст

Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів Вступ

1. Опис випробувальної лабораторії з контролю мостових споруд

1.1 Організаційна структура випробувальної лабораторії з контролю мостових споруд

1.2 Відповідальність за забезпечення якості випробувань мостових споруд

1.3 Документація, яка визначає відповідальність співробітників випробувальної лабораторії та передавання повноважень

1.4 Попередження негативних впливів від неякісних мостових споруд

1.5 Право власності випробувальної лабораторії та секретна інформація

2. Вимірювальне обладнання випробувальної лабораторії з контролю мостових споруд

2.1Технічне обслуговування та експлуатація вимірювального обладнання

2.2 Навколишнє середовище

2.3 Методи та процедуру випробувань мостових споруд

3. Контроль документації мостових споруд

3.1 Актуалізація та контроль документації з питань якості

3.2 Приймання та розміщення зразків дорожніх покрить та залізобетонних виробів мостових споруд

3.3 Перевірка результатів

3.4 Протоколи випробувань

4. Загальні вказівки з атестації мостових споруд

4.1 Загальні вказівки з атестації мостових споруд

4.2 Класифікація видів неруйнівного контролю Висновок

Додатки Перелік посилань

Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів

EN — європейські норми;

IEC — Міжнародна електротехнічна комісія;

ISO/IEC — стандарти, прийняті спільно Міжнародною організацією стандартизації та Міжнародною електротехнічною комісією;

IWA — Міжнародна робоча група (International Workshop Agreement);

OIML — Міжнародна організація законодавчої метрології;

АЕ — акустична емісія;

АЦ — атестаційні центри;

ВАТ — відкрите акційне товариство;

ВВК — візуальний вимірювальний контроль;

ВЛ — випробувальна лабораторія;

ВО — вимірюване обладнання;

ВТК — відділ технічного контролю;

ГСІ - Міждержавна система забезпечення єдності вимірювань;

ГСТУ — галузеві стандарти України;

Держспоживстандарт України — Державний комітет України з питань технічного регулювання та споживчої політики, раніше Держстандарт України — Державний комітет України з стандартизації, сертифікації, метрології;

ДП «Харківстандартметрологія» — Державне підприємство «Харківський регіональний науково-виробничий центр стандартизації, метрології та сертифікації»;

ДСТУ — національні стандарти, затверджені Держспоживстандартом України;

ДСТУ EN — національні стандарти, через які впроваджено європейські стандарти;

ДСТУ ISO — національні стандарти, через які впроваджено стандарти Міжнародної організації з стандартизації;

ДСТУ ГОСТ — національні стандарти, через які впроваджено міждержавні стандарти (ГОСТ);

ДСТУ…/ГОСТ… — національні стандарти України, які прийнято Міждержавною радою зі стандартизації, метрології та сертифікації як міждержавні стандарти;

ЗВ — засоби вимірювань;

ЗВТ — засоби вимірювальної техніки;

КВП — контрольно-вимірювальні пункти;

КМ — конструкції мостів;

КСМ — конструкції сталевих мостів;

МВВ — методика виконання вимірювань;

МЗ — метрологічне забезпечення;

НААУ — Національне агентство з акредитації України;

НАКЗ — Національне агентство контролю й зварювання;

НВО — небезпечні виробничі об'єкти;

НД — нормативна документація;

НТЦ — науково-технічний центр;

ОМС — організаційно-методологічний сектор;

ППР — проект провадження робіт;

РПЛ — ремонтно — повірочна лабораторія;

СЗ — сфера застосування;

СНіП — будівельні норми і правила;

ТУ У — технічні умови України.

Укравтодор — Українська Державна служба з експлуатації автомобільних доріг.

Вступ

Зростання автомобільних перевезень та їх собівартості, умови організації перевезень і забезпечення безпеки руху в значній мірі залежать від розвитку і стану дорожньої мережі, у тому числі і мостових конструкцій. При русі по незадовільному дорожньому покриттю, зокрема — по мостам, зменшується швидкість, збільшується витрата палива, зростає вартість перевезень, окрім того, зростає кількість дорожньо-транспортних подій, посилюється знос автомобіля, що приводить до збільшення витрат і простоїв в ремонті.

Мостові конструкції - елемент дорожнього господарства в нашій державі сприймається як об'єкт постійної підтримки і відновлення, а не нового будівництва, це зумовлено підвищенням їх технічного рівня і експлуатаційного стану, капітальної реконструкції дорожнього полотна.

На сучасному етапі розвитку зростання мостових споруд, шляхопроводів та естакад актуальними проблемами є підвищення надійності і довготривалості виготовляємих засобів вимірювальної техніки (ЗВТ), щоб перевірити стан мостової споруди, спрогнозувати її тривалість, виявити дефекти та усунути їх. Для цього необхідно атестовувати та потім акредитувати випробувальні лабораторії з контролю мостових споруд.

Атестація та акредитація випробувальної лабораторії (ВЛ) — це дослідження випробувальної лабораторії, які виконуються метрологічним органом для визначення метрологічних властивостей лабораторії та видачи документа з зазначенням отриманих даних.

1. Опис випробувальної лабораторії з контролю мостових споруд

1.1 Організаційна структура випробувальної лабораторії з контролю мостових споруд

атестація лабораторія міст споруда У структуру ВЛ входять наступні групи та спеціалісти [1, 2, 3]:

— група вимірювань (вібрації, навантаження, неруйнівного контролю тощо);

— група метрологічного забезпечення (МЗ) та технічного обслуговування мостових споруд (обслуговування датчиків та можливість встановлення під та над мостовими спорудами);

— керівник системи забезпечення якості ВЛ;

— відповідальний за зв’язок з іншими організаціями (рис. 1.1).

Окрім того, розпорядницькими документами по атестації ВЛ з контролю мостових споруд призначені робітники, відповідальні за:

— забезпечення інформацією та зберігання архіву;

— своєчасною експлуатацією нормативної документації (НД).

Група вимірювань виконує наступні роботи [3]:

— організує приймання на випробування та реєстрацію зразків продукції (будівельні споруди: бетон, арматура тощо);

— забезпечує підготовку вимірювального обладнання (ВО) та ЗВТ до випробувань [3];

— організує та проводить випробування (в статики або динаміки);

— оформляє протоколи випробувань та розсилає їх користувачем автомобільних доріг;

— готує висновки за результатами випробувань та розробляє рекомендації з покращення якості мостів, визначає термін їх перевірки або прогнозує строк експлуатації або надає пропозиції щодо обмеження швидкості руху або маси транспортного засобу;

— складає звіти за результатами випробувань;

— удосконалює методи, методики та ЗВТ [4];

— розробляє нормативну й технічну документацію на програми та методики випробувань та направляє їх на затвердження в Укравтодорі для автомагістралей державного значення;

— приймає участь в актуалізації, перегляді і розповсюджені керівництва з якості в межах компетентності ВЛ;

— організує зворотний зв’язок і керуючі впливи при виявлені відмов у процесі випробувань;

— подає на атестацію ВО та повірку ЗВТ, включаючи не стандартизовані в територіальні органи Державного комітету України з питань технічного регулювання та споживчої політики (Держспоживстандарту України) Державного підприємства «Харківський регіональний науково-виробничий центр стандартизації, метрології та сертифікації» (ДП «Харківстандартметрологія»).

Група МЗ та технічного обслуговування ВЛ з контролю мостових споруд виконує наступні роботи [3]:

— нагляд за ЗВТ, атестація ВО, організація повірки або калібрування ЗВТ;

— технічне обслуговування ЗВТ та ВО;

— розробка та удосконалення методів випробувань та вимірювань шляхом актуалізації їх у відповідності з новою НД;

— участь у модернізації та розробці нового ВО;

— участь у розробці технічних завдань та технічних умов України (ТУ У) на випробувальні мостові споруди;

— участь у розробці, використовуванні та перегляді «Керівництва з якості ВЛ»;

— актуалізація системи забезпечення якості ВЛ;

— технічне забезпечення випробувань.

Керівник системи забезпечення якості ВЛ здійснює наступне [3]:

— веде нагляд за ЗВТ, їх атестацією, повіркою, калібруванням;

— здійснює контроль за випробуваннями відповідно діючої НД (міжнародні, європейські, міждержавні, національні та державні стандарти інших країн);

— технічне обслуговування ЗВТ і ВО;

— розробляє й удосканалює методи випробувань та вимірювань;

— бере участь у розробці програм вимірювань;

— бере участь у розробці технічних завдань і ТУ У на випробування мостів.

Відповідальний за зв’язок з іншими організаціями підтримує постійний зв’язок з органом сертифікації, укладає договори з іншими акредитованими лабораторіями (центрами) випробувань мостових споруд в обсязі компетентності ВЛ.

Відповідальний за інформацію, зберігання архіву та актуалізацію НД виконує такі роботи [3]:

— виконує інформаційне обслуговування з питань випробувань, сертифікації, забезпечення ВО та ЗВТ;

— приймає замовлення від випробувальних груп на акредитацію НД та забезпечує її наявність в ВЛ [2];

— слідкує за наявністю та станом стандартів, ТУ У та іншої нової, необхідної для випробувань, НД та вносить зміни у діючу;

— здійснює зберігання НД та архівних примірників протоколів випробувань та, при необхідності, за розпорядженням керівника ВЛ, розмножує їх та передає споживачем та використувачем послуг з автомобільних перевезень.

1.2 Відповідальність за забезпечення якості випробувань мостових споруд

Керівник ВЛ несе гражданську, уголовну та адміністративну відповідальність за політику в галузі якості, розвиток системи забезпечення якості та збезпечення суворої відповідальності випробувань мостів вимогам НД.

При визначенні матеріальних збитків враховуються [2]:

— претензії замовника (ви користувача, споживача) до якості та своєчасності випробувань, що привело до матеріальних збитків за рахунок зіпсування перевезеної продукції;

— кошти на повторні випробування;

— несвоєчасне виконання договору, що привело до матеріальних збитків;

— дії, які підривають авторитет лабораторії та довіру до неї.

Розрахунки матеріальних збитків за неякісне випробування виконує керівник ВЛ, затверджує директор атестуїмої ВЛ.

ВЛ в сфері атестації мостових споруд виконує наступні функції:

— здійснює організаційно-методичне керівництво роботами з атестації ВЛ;

— розробляє документи щодо робіт з атестації ВЛ;

— здійснює атестацію заявників ВЛ у ДП Харківстандартметрологія на право вимірювань у сфері поширення державного метрологічного нагляду;

— здійснює контроль за дотриманням атестованими лабораторіями умов вимірювань як орган з атестації.

1.3 Документація, яка визначає відповідальність співробітників випробувальної лабораторії та передавання повноважень

Кожен співробітник ВЛ забезпечується посадовою інструкцією, в якій установлюються його функції, обов’язки, права, відповідальність і вимоги до якості виконаних робіт, а також копіями наказів і службових розпоряджень у межах його компетентності.

В разі відсутності керівника ВЛ його повноваження передаються відпоідальному за зв’язок з іншими органами. При їх відсутності відповідальність за вирішення питань управління й систему якості доручається керівнику системи забезпечення якості ВЛ.

При відсутності керівників ВЛ їх обов’язки виконують співробітники, уповноважені на вирішення поставлених завдань. Передача повноважень оформлюється відповідним наказом.

1.4 Попередження негативних впливів від неякісних мостових споруд

Політика управління, яка передбачає забезпечення якості випробувань, попередження негативних впливів на результати випробувань мостових споруд включає комплекс організаційних та технічних заходів (обмеження швидкості тощо). Ідеологія вказаної політики заключна у тім, що попередження негативних впливів (підсилення несущої здатності, прогонів, балок тощо) на випробування повинно починатись з кваліфікації, сумлінності, мотивації та чесності персоналу ВЛ.

Попередження негативних впливів забезпечується [5]:

— правильним підбором та розстановкою співробітників ВЛ згідно з кваліфікацією, досвідом роботи, технічними знаннями атестатами або сертифікатами з ультразвукового контролю, зварювання тощо;

— створення у колективі ВЛ з контролю мостових споруд дружніх та ділових відносин поміж співробітників, виключаючих виникнення стресових ситуацій;

— підбором психологічно сумісних виконавців у роботі з організації та проведення випробувань;

— створенням нормальних умов праці на робочих місцях, забезпечення безпеки робіт (включаючи виїзд на місце знаходження мостових споруд);

— забезпечення співробітників ВЛ актуалізованою нормативною, технічною, експлуатаційною документацією, посадовими інструкціями тощо;

— забезпечення випробувань атестованим ВО та повіреними ЗВТ;

— виключення втручання замовника у дії співробітників ВЛ, які проводять випробування;

— обмеження доступу сторонніх осіб до місця випробувань.

Кваліфікація та освітній рівень співробітників ВЛ повинні відповідати потрібному рівню виконання робіт. Співробітник, який безпосередньо приймає участь у випробуваннях, повинен бути атестований на право їх проведення атестаційною комісією.

Кожен співробітник ВЛ повинен підвищувати рівень професійної майстерності. Основною формою підвищення кваліфікації є технічне навчання співробітників.

Найважлевішим фактором попередження негативних впливів є інструктаж для виконавців перед початком випробувань нового зразка мостової споруди.

Керівники ВЛ з контролю мостових споруд і групи випробувань постійно повинні здійснювати нагляд за перебігом випробувань, вносити керуючи впливи, аналізувати із співробітниками результати випробувань. При внесені керуючих впливів указівки повинні бути чіткими, рекомендації з процедурних питань складатись із знанням справи та врахувати кваліфікацію виконавця.

1.5 Право власності випробувальної лабораторії та секретна інформація

Після закінчення випробувань комплект документації залишається у ВЛ та стає його власністю за згодою замовника. При цьому ВЛ приймає зобов’язання не передавати документацію третій стороні і зберігати її так, щоб було виключено доступ до неї сторонніх осіб один примірник оформленого протоколу випробувань передається у власність замовнику, який не має права на тиражування переданої йому документації. У випадку, якщо виникла потреба у тиражуванні, замовник повинен звернутися до ВЛ за дозволом [1, 2, 3].

У ВЛ з контролю мостових споруд прийняти заходи, виключаючи утрату інформації по випробуванням, яка може нанести матеріальний та моральний збиток замовнику, знизити конкурентноздатність продукції, розкрити прогресивні технічні рішення, закладені у мостові споруди.

Секретність (конфіденційність) інформації у ВЛ забезпечується [6]:

— забороненням публікації результатів випробувань у відкритій пресі, особливо про допустиме навантаження мостової споруди, склад бетону, профіль арматури;

— виключенням доступу сторонніх осіб до технічної документації та випробуваним зразкам мостової споруди;

— інструкцією про недопустимість розголошення секретної інформації, отриманої у процесі проведення випробувань.

Співробітник, який порушив правила конфіденційності, притягається до відповідальності відповідно з прийнятими внутрішніми правилами згідно з кримінальним, громадянським або адміністративним кодексами.

Для обмеження доступу до інформації про результати випробувань до неї допускаються тільки особи, які безпосередньо приймають участь у випробуваннях мостової споруди. Дозвіл на допуск до вказаних матеріалів інших співробітників ВЛ може бути видано керівником ВЛ або посадовою особою, яка його заміщує.

2. Вимірювальне обладнання випробувальної лабораторії з контролю мостових споруд

2.1 Технічне обслуговування та експлуатація вимірювального обладнання

Перелік основного ВО та ЗВ наведено в «Паспорті ВЛ». ВО та ЗВ розміщуються у випробувальних підрозділах ВЛ в умовах, забезпечуючих їх збереження та захист від пошкоджень.

Переодичність технічного обслуговування та регламентних робіт, їх порядок та обсяг здійснюється згідно з інструкції з експлуатації та затверджених графіків технічного обслуговування. Технічне обслуговування ВО та ЗВТ здійснюється співробітниками ВЛ.

Порядок контролю згідно ДСТУ OIML D 3:2008 за правильністю режиму експлуатації та дії обслуговуючого персоналу викладені в інструкції з експлуатації ВО та ЗВТ. Будь-яке ВО у контролю мостових споруд, яке зазнало перевантаження, неправильне поводження, яке є зіпсованим або сумнівне з точки зору отриманих результатів, знімається з експлуатації та направляється за для отримання задовільних результатів, підтверджених його атестацією.

Ідентифікація ЗВТ, яке проходить повірку згідно ДСТУ-Н РМГ 51:2006, здійснюється шляхом його реєстрації у «Журналі обліку засобів вимірювання» із зазначенням заводського номера, дати повірки та належності до ВЛ.

Повірка ЗВ здійснюється згідно ДСТУ OIML D 27:2008 органами державної метрологічної служби згідно з графіками, погодженими з ДП «Харківстандартметрологія». Атестація нестандартизованих ЗВ та ВО спеціального призначення здійснюється Державною метрологічною службою. Атестація здійснюється за програмами й методиками, затвердженими керівником ВЛ. Періодичність атестації встановлюється у документах на атестацію. Контроль за дотримання установленого терміну атестації здійснюється відповідальним за МЗ та технічне обслуговування ВЛ.

Обладнання та інші вироби, які потрібні для випробувань, придбаються з метою модернізації, оновлення та розвитку випробувальної бази ВЛ на підставі аналізу її стану, сучасних досягнень у галузі випробувань та перспективи розвитку й удосконалення. Закупівля обладнання та виробів виконується спеціальними службами Укравтодору, а також силами ВЛ. Обов’язковою умовою при закупівлі є наявність експлуатаційної документації, згідно Р 50−078−98.

2.2 Навколишнє середовище

Навколишнє середовище, в умовах якого випробують, повинно відповідати вимогам ГОСТ 24 555–81 на методи випробувань мостових споруд та забезпечувати необхідну точність вимірювань під час випробувань.

Приміщення, в яких випробують, повинні відповідати вимогам методик випробувань, що застосовуються, щодо виробничої площі, стану та умов, які в них забезпечуються (температура, вологість, чистота повітря, освітлення, звукота віброізоляція, захист від випромінення електричного, магнітного та інших фізичних полів, параметри мереж живлення), а також санітарним нормам та правилам, вимогам безпеки праці та охорони довкілля.

Доступ до місця випробувань, а також умови допущення в приміщення осіб, що не віднесені до персоналу ВЛ, повинні контролюватися.

2.3 Методи та процедури випробувань мостових споруд

Акредитована ВЛ з контролю мостових споруд повинна мати актуалізовану документацію, що включає [7]:

— документи, які встановлюють технічні вимоги до мостових споруд, що випробуються, та методи її випробувань — стандарти (міжнародні, європейські, міждержавні, національні, галузеві) та ТУ У, в тому числі міжнародні правила, технічні регламенти та рекомендації тощо;

— документи, які встановлюють програми та методи випробувань (вимірювань) мостових споруд, що закріплені за цією акредитованою лабораторією. Методики випробувань згідно ГОСТ 24 555–81 (вимірювань згідно ГОСТ 8.010−99) повинні бути атестовані в ДП «Харківстандартметрологія»;

— документи, що стосуються підтримання в належному стані ВО та ЗВТ: графіки повірки ЗВТ і атестації ВО, що застосовуються, паспорти на них, методики атестації ВО та методики повірки нестандартизованих ЗВТ, експлуатаційну документацію на ЗВТ, що застосовуються;

— документи, що визначають систему зберігання інформації та результатів випробувань (акти, протоколи, робочі журнали, звіти та наукові дослідження аналізів грунту, повітря, води тощо).

В лабораторії повинні бути встановлені та документально оформлені процедури, що забезпечують актуалізацію та наявність на робочих місцях інструкцій, НД, настанов та інших документів, що пов’язані з забезпеченням якості випробувань згідно ДСТУ ISO 10 012:2005, охорони праці та ведення документації.

Розрахунки і передача результатів випробувань повинні підлягати відповідній перевірці. Якщо результати випробувань одержані через систему електронної обробки даних, то надійність системи повинна виключати можливість їх спотворення. Система повинна мати можливості виявляти несправності обчислювальної техніки під час виконання обчислень для вжиття відповідних заходів згідно ДСТУ OIML D 13:2007.

3. Контроль документації мостових споруд

3.1 Актуалізація та контроль документації з питань якості

Актуалізація та контроль НД, яка використовується під час випробувань мостових споруд, закріпленої галуззю акредитації ВЛ, забезпечується регулярною її перевіркою, системним місцезнаходженням та доступністю тільки для співробітників ВЛ.

Внесення змін в НД та іншу документацію здійснюється співробітниками ВЛ та підрозділами за згодою Української Державної служби з експлуатації автомобільних доріг (Укравтодора), які з ними взаємодіють. Контроль за внесенням змін здійснює керівник ВЛ з контролю мостових споруд.

3.2 Приймання та розміщення зразків дорожніх покрить та залізобетонних виробів мостових споруд

Добір зразків виконується методом випадкового відбору й оформлюється актом. Відповідальність за добір зразків, маркування, облік зразків і організацію випробувань покладається на керівника групи випробувань ВЛ.

На початку випробувань мостових споруд представники ВЛ перевіряють:

— цілісність упаковки та пломб на зразках дорожніх покрить;

— наявність супроводжувальної документації;

— наявність акту добору зразків дорожніх покрить та залізобетонних виробів мостових споруд.

Прийняті на випробування зразки реєструються у журналі ВЛ. Кожному зразку присвоюється номер, під яким він ідентифікується у текстовій частині звіту та в таблицях випробувань і вимірювального контролю. Після випробувань зразки дорожніх покрить та залізобетонних виробів мостових споруд зберігаються у тому ж приміщенні до передачі їх замовнику (Укравтодору та його територіальним підрозділам).

3.3 Перевірка результатів вимірювань та розрахунків мостових споруд

В ВЛ для перевірки розрахунків і передачі даних про випробування прийнята схема, яка затверджена Укравтодором та забезпечує [10]:

— реєстрацію результатів первісних вимірювань та їх простежуваність згідно ДСТУ ГОСТ ISO 5725−1:2005, ДСТУ ГОСТ ISO 5725−2:2005, ДСТУ ГОСТ ISO 5725−3:2005, ДСТУ ГОСТ ISO 5725−4:2005, ДСТУ ГОСТ ISO 5725−5:2005, ДСТУ ГОСТ ISO 5725−6:2005;

— реєстрацію розрахунків та інших даних;

— інформацію про осіб, які прийняли зразок на випробування, готували його до випробувань та проводили їх;

— зберігання документів на методи випробувань, графіків про повірку ЗВТ та технічне обслуговування обладнання, а також документів, які містять зареєстровану інформацію про результати випробувань;

— виключення суб'єктивності при реєстрації результатів випробувань згідно ДСТУ ISO / IEC 7025:2005;

— можливість зіставлення результатів при повторному випробувані;

— юридичну правомірність документального оформлення результатів випробувань.

Результати кожного випробування реєструються у робочих журналах виконавцями, які проводять випробування. Журнали є документами суворої звітності. Перед занесенням результатів випробувань із робочого журналу до протоколу отримані дані підлягають обробці, розрахункам, оцінці похибки, достовірності та зіставленню.

З метою перевірки якості випробувань у ВЛ здійснюється [5]:

— один раз на рік відповідальним за МЗ під керівництвом керівника ВЛ перевірка на якість випробувань. При цьому вибірково випробують окремі види, перевіряються елементи мостових споруд, які можуть вплинути на якість випробувань;

— по плану з участю представника Національного агентство з акредитації України (НААУ) випробують для перевірки технічної компетентності при технічному нагляді згідно ДСТУ 3419−95;

— по плану НААУ участь у міжлабораторних порівняльних випробуваннях.

Результати перевірки на якість проведення випробувань та міжлабораторні порівнювальні випробування реєструються керівником ВЛ у спеціальному журналі.

3.4 Протоколи випробувань

Протоколи випробувань складаються з двох частин: текстової та таблиць випробувань і вимірювального контролю. Внесення виправлень та змін до вже підготовленого та затвердженого протоколу не припускається. При необхідності внесення змін або доповнень до протоколів рішення з цього питання приймає керівник ВЛ згідно ДСТУ ISO / IEC 17 025:2006.

4. Загальні вказівки з атестації мостових споруд

4.1 Загальні вказівки з атестації випробувальної лабораторії мостових споруд

Монтажне зварювання сталевих конструкцій мостових споруджень повинні виконувати спеціалізовані мостобудівні організації, що мають [13]:

— діючу НД на монтажне збирання й зварювання мостових конструкцій;

— підготовлені кадри і співробітники, у тому числі фахівці зварювального виробництва, зварників, атестованих в Атестаційних Центрах (АЦ), акредитованих Національним Агентством Контролю й Зварювання (НАКЗ), включених у перелік АЦ, погоджений з НАКЗ;

— відповідне устаткування (крани, спеціальні допоміжні спорудження й пристрої для монтажу мостів, інвентарні подмости тощо), оснащення (стенди, притиски, мідні підкладки й ін.), засоби контролю якості монтажу й зварювання конструкцій (теодоліти (Т2К, Т5К, Т15, Т30) ГОСТ 10 529–86, нівеліри (Н-05, Н-3К, Н-10) ГОСТ 10 528–76, далекоміри (Д-2, ДНР-5), ультразвукові дефектоскопи (УФ-50МЦ, УК-16П) ГОСТ 17 624–87 тощо);

— фахівців з неруйнівного контролю якості зварених з'єднань, атестованих у незалежних органах атестації персоналу, що мають акредитацію ВАТ «НТЦ «Промислова безпека»;

— лабораторію з неруйнівних методах контролю якості зварених з'єднань, що повинна бути атестована в області неруйнівного контролю на право робіт на об'єктах (металоконструкції технічних пристроїв, будинків і споруджень, також мостових споруд);

— зварювальні матеріали, монтажні технології зварювання, зварювальне встаткування, атестовані в АЦ, що відповідають вимогам сьогодення, що пройшли акредитацію в НАКЗ на виконання атестації зварювальних робіт на об'єктах сталевого містобудівництва.

Приймання змонтованих зварених пролітних будов мостів і технічний нагляд за монтажним зварюванням зазначених металоконструкцій у порядку поопераційного контролю виконує незалежна організація (як правило, Укравтодор або розроблювач Технологічного Регламенту на монтажне зварювання об'єкта) силами фахівців зварювального виробництва по об'єктах сталевого мостового будівництва, атестованих у системі НАКЗ по групі технічних пристроїв небезпечних виробничих об'єктів (НВО) — Конструкції Сталевих Мостів (КСМ) не нижче, ніж по III-му рівні.

Підставою для виконання зварювання на монтажі несучих сталевих мостових споруд служать [14]:

— робоча документація на стадії конструкцій мосту (КМ), розроблена спеціалізованою проектною організацією й затверджена Укравтодором до провадження робіт;

— заводські кресленики, затверджені підрядником (мостобудівною організацією м. Харьківа) до провадження робіт;

— Технологічний регламент по зборці й зварюванню монтажних з'єднань, розроблений спеціалізованою науково-дослідною організацією й затверджений Укравтодором до провадження робіт.

Технологічний регламент на виконання монтажного зварювання сталевих конструкцій мосту є самостійною частиною (або розділом) проекту провадження робіт (ППР) на монтаж зазначених сталевих конструкцій або загального ППР на будівництво мосту.

На підставі зазначеного Технологічного регламенту монтажна мостобудівна організація розробляє при необхідності технологічні карти для робітників по збиранню й зварюванню монтажних з'єднань.

Конструкторсько-технологічна документація на стадії розробки креслеників КМ на пролітні будови більших і позакласних мостів складної конструкції до передачі її у виробництво може бути на вимогу замовника піддана технічній експертизі й спеціалізованій організації, що займається питаннями зварювання КСМ.

Документація, видавана у виробництво, повинна мати штампи й підписи головного інженера групи замовника «Затверджую до провадження робіт» і головного інженера мостобудівної організації «Погоджено до провадження робіт».

У креслениках КМ повинні бути зазначені марки сталей і вимоги до них відповідно до діючих НД, типи й розміри зварених монтажних швів, способи монтажного зварювання, ділянки монтажних зварених кутових швів з повним проплавлением товщини деталей, місця й способи механічної обробки монтажних з'єднань, а також схеми розташування розтягнутих зон у конструкціях і категорії монтажних зварених швів. Технологічний регламент по монтажному зварюванню КМ повинен розроблятися з дотриманням вказівок документації КМ по зварюванню. Відступи, викликувані технологічною необхідністю, варто погоджувати з Укравтодором та розроблювачем креслеників КМ.

Відступу від погодженої й затвердженої проектної документації, викликані уточненням умов виробництва складально-зварювальних робіт, допускаються за узгодженням із проектною організацією й із внесенням відповідних змін у робочі кресленики КМ.

У випадках застосування зварювальних матеріалів, сталей і технологічних рішень по збиранню й монтажному зварюванні, не зазначених в НД, необхідно одержати узгодження організації, відповідальної за розробку, замовника й проектної організації.

Сталеві конструкції (відправні марки), що надійшли від заводу-виготовлювача на будівельну площадку, піддають вхідному контролю. Для цього на будівельну площадці повинен бути обладнаний стенд, на який установлюють контрольовані монтажні марки конструкцій, і потім виконують їхній вхідний контроль, Розвантаження й вхідний контроль металоконструкцій мостових споруд здійснюють особи, відповідальні за відповідним наказом (наказу) мостобудівної організації за зазначені операції. Результати вивантаження й вхідного контролю конструкцій повинні відбиватися у відповідних документах згідно НПАОП 0.00−6.18−04.

При вхідному контролі якості металоконструкцій перевіряють [5]:

1) відповідність лінійних розмірів і геометричної форми конструкцій проектним вимогам; при цьому відхилення лінійних розмірів і геометричної форми конструкцій згідно з ДСТУ 2500−94;

2) якість заводських зварених швів і зон переходу цих швів до основного металу (візуальним контролем згідно ГОСТ 24 521–80), якість замикання кільцевих швів, а також відсутність тріщин у залишених заводом-виготовлювачем прихватках у зонах розпусків різних кутових швів;

3) відсутність дефектів по основному металі конструкцій — неприпустимі забоїни по вільних крайках поясів і інших елементів, расслой прокату на вільних крайках [17];

4) якість вільних крайок основних металоконструкцій;

5) якість отворів в елементах блоків головних балок і блоків ортотропних плит [18];

6) якість і параметри підготовки заводом-виготовлювачем крайок монтажних зварених з'єднань згідно ГОСТ 17 624–87 [4];

7) якість заводської ґрунтовки основних металоконструкцій і її товщину відповідно до проекту: в наслідку транспортування залізобетонних конструкцій від заводу-виготовлювача до місця будівництва з фіксацією можливих тріщин у заводських швах, вм’ятин і інших деформацій в елементах і ін.

Наявність або відсутність неприпустимих дефектів заводського виготовлення конструкцій по позиціях 1−7 відбивається в «Журналі огляду кожної марки елемента мостової споруди при вхідному контролі».

На підставі «Журналу вхідного контролю металоконструкцій» при наявності неприпустимих відхилень по одному або декількох перерахованих параметрах 1−7 мостобудівна організація становить узагальнений «Акт по якості заводського виготовлення конкретних марок елементів», що направляє комісії в складі представників проектної організації, Мостової інспекції (контролююча організація) і заводу-виготовлювача. Проектна організація ухвалює рішення щодо можливості ремонту й наступного монтажу даних металоконструкцій.

При необхідності зазначена комісія безпосередньо на будівельній площадці аналізує причини дефектів і ухвалює рішення щодо способах їхнього виправлення (або про заміну конструкцій новими). Дефекти заводських зварених з'єднань усуває завод-виготовлювач.

Виправлення дефектних ділянок швів і виправлення деформованих конструкцій слід виконувати по вказівках згідно НПАОП 0.00−1.37−04.

Технічні служби мостобудівної організації (головний інженер, керівник зварювальних робіт, технічного відділу, лабораторії й монтажної ділянки) несуть гражданську, уголовну та адміністративну відповідальність за якість згідно чинному законодавству вироблених монтажно-зварювальних робіт і дотримання вимог, робочої документації КМ і КМД, Технологічного регламенту по монтажному зварюванню металоконструкцій мосту й діючих СНіП. Зазначені служби повинні організувати й постійно здійснювати вхідний контроль робочої документації, конструкцій, зварювальних матеріалів; операційний контроль технології монтажу й зварювання; приймальний контроль монтажних зварених з'єднань, закінчених окремих зварених конструктивних елементів, а також мостової споруди в цілому.

4.2 Класифікація видів неруйнівного контролю

Період експлуатації мостових конструкцій, безпосередньо залежить від значень їх поточної надійності і показників довговічності (технічного ресурсу, терміну служби).

Проблема забезпечення максимально можливого терміну служби, «уповільнення» старіння таких систем, продовження їх термінів експлуатації, в умовах жорсткого обмежених засобів (фінансових можливостей, технічних, людських ресурсів тощо), є однією з актуальних проблем для учених економістів і технічних фахівців різних країн. Наслідки виникнення відмов, несправностей або дефектів в таких системах можуть призводити до масштабних наслідків: глобальних катастроф, ураженню навколишнього середовища, людським жертвам, великим фінансовим і матеріальним втратам.

Категоричність вимог громадськості про необхідність виключення техногенних катастроф, які відбуваються з частотою 600−700 раз на рік із збитком для навколишнього середовища, робить проблему безпеки систем ще актуальнішою.

Виявлення ряду дефектів при періодичному обстеженні споруди затрудняє з огляду на ряд обставин. Тріщини, що зароджуються усередині матеріалу, невидимі, ряд вузлів конструкцій пролітних будов труднодоступні для спостереження і візуального обстеження, конструкції, які покриті матеріалом забарвлення, уражені всілякими видами корозії і тощо. При виявленні окремих типів тріщин, в конструкціях, що розрахованих під сучасні і перспективні навантаження і мають достатній запас міцності, використовуючи навіть сучасні методи визначення здатності, що несе, неможливо точно визначити категорію небезпеки дефекту і умови подальшої експлуатації.

Найбільш характерні механізми деградації визначаються особливостями установки, матеріалами, умовами експлуатації і тощо. До основних механізмів деградації відносяться [7]:

— термічна втома;

— корозійне розтріскування;

— корозійне розтріскування під напругою (межкристалітна корозія, транскристалітна корозія);

— щілинна корозія і локальна корозійна дія (мікробна корозія, пітингова корозія);

— ерозія при кавітації;

— ерозійна корозія;

— вібраційна втома.

Зростаюча складність забезпечення надійної і довговічної експлуатації мостів вимагає нових підходів до технічної діагностики.

Для технічного діагностування мостів підходять такі види (методи) неруйнівного контролю:

— акустичний (ультразвуковий) контроль: ультразвукова дефектоскопія;

— ультразвукова товщинометрія [19];

— магнітний;

— віхреструмовий;

— візуальний і вимірник;

— метод магнітної пам’яті металу;

— акустичної емісії (АЕ);

— капілярна дефектоскопія.

Розглянемо деякі з методів неруйнівного контролю більш детально.

Капілярна дефектоскопія заснована на капілярному проникненні індикаторних рідин в порожнині поверхневих і крізних нещільностей матеріалу мостових споруд і реєстрації індикаторних слідів, що утворюються, візуальним способом або за допомогою перетворювача. Капілярна дефектоскопія призначена для виявлення поверхневих і крізних дефектів в мостових спорудах, визначення їх розташування, протяжності (для протяжних дефектів типа тріщин) і орієнтації по поверхні. Капілярна дефектоскопія дозволяє контролювати елементи мостів — любих розмірів і форм, виготовлені з чорних і кольорових металів і сплавів, а також інших твердих матеріалів. Капілярну дефектоскопію застосовують для контролю мостів, виготовлених з матеріалів, якщо їх магнітні властивості, форма, вигляд і місцерозташування дефектів не дозволяють досягати потрібною чутливості магнітопорошковим методом, або магнітопорошковий метод контролю не допускається застосовувати за умовами експлуатації мосту.

Необхідною умовою виявлення дефектів типа порушення цілісності матеріалу капілярними методами є наявність порожнин, вільних від забруднень і інших речовин, що мають вихід на поверхню мостів і глибину розповсюдження, ширину їх розкриття, що значно перевищує. Капілярні методи підрозділяють на основні, які використовують капілярні явища, і комбіновані, засновані на поєднанні два або більш різних по фізичній суті методів неруйнівного контролю. Одним з яких є капілярний. Основні капілярні методи контролю класифікують [20]:

— залежно від типа проникаючої речовини на [20]:

1) проникаючих розчинів;

2) суспензій, що фільтруються.

— залежно від способу отримання первинної інформації на [20]:

1) яскравість (ахроматичний);

2) кольоровий (хроматичний);

3) люмінесцентний;

4) люмінесцентно-кольоровий.

Зовнішнім оглядом візуального вимірювального контролю (ВВК) перевіряють якість підготовки і збірки мостів під зварку, якість виконання швів в процесі зварки і якість готових зварних з'єднань мостових споруд. Зазвичай зовнішнім оглядом контролюють зварні вироби незалежно від застосування інших видів контролю.

Візуальний контроль у багатьох випадках достатньо інформативний і є найбільш дешевим і оперативним методом контролю. Зовнішньому огляду піддають зварювані матеріали для виявлення (визначення відсутності) вм’ятин, задирок, окалини, іржа і тому подібне Перевіряють якість підготовки кромок під зварювання і збірку заготовок. До основних контрольованих розмірів зібраних під зварювання деталей мостів відносять зазор між кромками і притуплювання кромок — для стикових з'єднань без оброблення кромок; зазор між кромками, притуплювання кромок і кут їх оброблення — для з'єднань з обробленням кромок; ширину зашморгування і зазор між листами — для нахлісних з'єднань; зазор між листом і кромкою, кут між зварюваними елементами, а також притуплювання і кут скосу кромок — для таврових з'єднань; зазор між зварюваними елементами і кут між ними — для кутових з'єднань. Деталі, вузли або вироби, зібрані під зварку з відхиленням від технічних умов або встановленого технологічного процесу, бракують. Засоби, порядок і методика візуального контролю передбачаються технологічним процесом виробництва або НД.

На цьому етапі зварювання зварник окрім контролю режимів зварки (струму, напруги, швидкості зварки і т. п.) і стабільності горіння дуги стежить за правильністю виконання валиків в багатошарових швах. Особливо важливим на цьому етапі є ретельний огляд першого шару при будь-якій кількості шарів. Якість зварки першого шару оцінюють при необхідності за допомогою лупи, а для оцінки якості конструкцій відповідального призначення інколи застосовують також капілярну дефектоскопію згідно НПАОП 0.00−6.14−97.

Зовнішнім оглядом неозброєним оком або за допомогою лупи виявляють, перш за все, дефекти швів у вигляді тріщин, підрізів, пір, свищів, пропалень, напливів, непроварів в нижній частці швів. Багато хто з цих дефектів, як правило, недопустимий і підлягають виправленню. При огляді виявляють також дефекти форми швів, розподіл лусочок і загальний характер розподілу металу в посиленні шва. Зовнішній вигляд поверхні шва характерний для кожного способу зварки, а також для просторового положення, в якому виконувалася зварка. Рівномірність лусочок характеризує роботу зварювальника, його уміння підтримувати постійну довжину дуги і рівномірну швидкість зварки нерівномірність лусочок, різна ширина і висота шва указують на коливання потужності дуги, часті обриви і нестійкість горіння дуги в процесі зварки. У такому шві можливі непровари, пори, шлаки і інші дефекти. При зварці у вертикальному і стельовому положеннях зварні шви мають різко виражену нерівномірність лусочок, горби, сідловину і напливи. При зварці в захисних газах у вакуумі зовнішня поверхня швів гладка, блискуча, без лусочок і має вид смужки розплавленого металу. У зварних швах, що виконуються з титану і інших активних матеріалів, контролюють колір і величину зони квітів мінливості. Зварні шви часто порівнюють на вигляд із спеціальними еталонами.

Геометричні параметри швів вимірюють за допомогою шаблонів або вимірювальних інструментів. Ретельний зовнішній огляд — зазвичай вельми проста операція, проте, може служити високоефективним засобом попередження і виявлення дефектів. Тільки після візуального контролю і виправлення неприпустимих дефектів зварні з'єднання мостів піддають контролю іншими фізичними методами (рентгенівський контроль, ультразвуковий контроль і тощо) для виявлення внутрішніх дефектів.

Рентгенівський контроль застосовний при контролі технологічних трубопроводів, металоконструкцій, технологічного устаткування, композитних матеріалів в різних галузях промисловості і будівельного комплексу. Радіографічний контроль застосовують для виявлення в зварних з'єднаннях тріщин, непроварів, пір, шлакових, вольфрамових окисних і інших включень. Радіографічний контроль застосовують також для виявлення пропалень, підрізів, оцінки величини опуклості і угнутості кореня шва, неприпустимих для зовнішнього огляду. При радіографічному контролі не виявляють: будь-які нещільності і включення з розміром в напрямі просвічування менш подвоєної чутливості контролю; непровари і тріщини, плоскість розкриття яких не збігається з напрямом просвічування і (або) величина розкриття менш значень, приведених в таблиці; будь-які нещільності і включення, якщо їх зображення на знімках збігаються із зображеннями сторонніх деталей, гострих кутів або різких перепадів тріщин просвічуваного металу. Зварювальних з'єднань при будівництві мостових споруд і технологічних трубопроводів контролюють згідно ГОСТ Р 51 751−2001.

Найбільш ефективним для моніторингу особливо небезпечних об'єктів, до яких відносяться і мости, є метод АЕ. Це єдиний метод, який дозволяє в реальному часі стежити за характером виникнення і розвитку дефектів в матеріалі конструкції, класифікацією джерел АЕ і оцінки технічного стану конструкції в цілому.

АЕ — процес виникнення пружних хвиль в результаті викиду енергії з локальних джерел в структурі матеріалу. Основними джерелами АЕ в металах є рухи дислокацій, супроводжуючі пластичну деформацію або виникнення і зростання тріщин в структурі під напругою. Іншими джерелами АЕ є: плавлення, кристалізація, теплова напруга, охолоджування, зростання напруги і інші чинники викликають рух дислокацій.

Метод АЕ заснований на реєстрації і подальшій обробці акустичних сигналів тих, що відносяться до АЕ. Метод АЕ реалізується в процесі активного вантаження контрольованої мостової споруди. Для діагностики мостової споруди методом АЕ мають бути прикладені статичні або динамічні навантаження, підвищення тиску при гідравлічних або пневматичних випробуваннях, або мають бути створені напруги механічним вантаженням об'єкту.

Апаратура АЕ повинна забезпечити акустичний охват мостової споруди, накопичення даних в течії випробувань, а так само аналіз даних в режимі реального часу. Сучасна апаратура АЕ, побудована із застосуванням цифрової обробки сигналу в режимі реального часу, дозволяє виділяти АЕ сигнал з шумової перешкоди, визначати координати джерел, класифікувати виявлені джерела, і зберігати результат для подальшої обробки.

Сфери застосування згідно ГОСТ Р 51 751−2001:

— лабораторні дослідження;

— оцінка цілісності структур;

— випробування з обмеженим доступом до поверхні (у теплоізоляції тощо);

— виявлення корозії;

— випробування трубопроводів, які проходять через мостову споруду;

— випробування трансформаторів, які знаходяться поряд с мостовою спорудою;

— труби і газові балони високого тиску;

— оцінка залишкового ресурсу мостової споруди;

— перевірка якості виробництва мостової споруди.

АЕ аналіз — істотна допомога при випробуванні матеріалів і вивченні деформації, руйнування і корозії. Він дає негайну відповідь поведінки матеріалу під напругою, пов’язаною з деформацією і руйнуванням матеріалу. АЕ використовується щоб контролювати хімічні реакції, включаючи процес корозії і зміни фази агрегатного стану.

Головна перевага АЕ контролю — він не вимагає доступу до всієї мостової споруди. Таким чином, вартість випробування — значно менше ніж контроль звичайними методами контролю. Виявлені області джерел АЕ можуть бути обстежені, використовуючи звичайні методи.

Фактичне випробування АЕ вимагає найменший час контролю. Немає ніякої зіставної техніки, яка може забезпечити повний об'єм контролю за цей час.

Використання АЕ контролю дає значне скорочення витрат на простій устаткування при його контролі. В деяких випадках обстеження устаткування можна проводити не виводячи його з робочого циклу.

Результати контролю мостової споруди записуються і використовуються для поточного аналізу стану мостової споруди. При різкій зміні параметрів АЕ, система негайно переходить до запрограмованих дій. Результати моніторингу зберігаються і можуть бути використані для накопичення статистичних даних.

Якщо використовується більш ніж один датчик, то може бути визначене розташування АЕ джерела, і таким чином знайдена дефектна зона мостової споруди. Визначення місцезнаходження джерела АЕ базується на принципах розповсюдження хвилі в межах матеріалів. Воно може бути знайдене по різниці часу приходу сигналу на кожен датчик. Лінійне місце розташування використовується на трубопроводах і довгих газових балонах, плоске (двохмірне) місце розташування для судин і плоскостінних об'єктів, тоді як трьохмірне місцезнаходження використовується для трансформаторів і об'ємних структур.

В порівнянні із звичайними методами контролю переваги АЕ технології в наступному [20]:

— висока чутливість до зростаючих дефектів;

— раннє і швидке виявлення дефектів, можливість визначення залишкового ресурсу;

— контроль в режимі реального часу;

— невисока вартість випробувань;

— визначення місцезнаходження областей тих, що містять дефекти. Тільки критичні дефекти забезпечують активні джерела АЕ;

— мінімізація часу простою устаткування для обстеження, низька потреба часу на контроль;

— незначне пошкодження ізоляції мостової споруди при обстеженні;

Побудова систем аналізу АЕ, що використовують досвід, придбане при величезному числі випробувань мостової споруди по всьому світу.

Контроль напружено-деформованого стану мостових конструкцій необхідні при оцінці залишкового ресурсу мостових споруд на об'єктах промисловості і транспорту.

Сучасна діагностика стану конструкційних матеріалів мостової споруди, що має в своєму розпорядженні, великий арсенал різних фізичних методів і засобів, вже не обмежується завданнями дефектоскопії, але все більш широко використовується при вирішенні завдань визначення механічних характеристик матеріалів, причому основне місце тут займають методи і засоби виміру залишкової і робочої внутрішньої напруги.

У зв’язку з цим обставиною на перший план виходять методи технічної діагностики, що поєднують механіку руйнувань, металознавства і неруйнівного контролю мостових споруд. До таких методів відносяться, насамперед, методи контролю напружено-деформованого стану.

Проблемою вимірів механічної напруги в працюючих конструкціях з метою оцінки їх стану в даний час займаються ведучі діагностичні центри світу. Проте, до цих пір ефективність різних методів і засобів контролю напруги залишається низькою при їх використанні безпосередньо на мостових спорудах .

Аналіз можливостей відомих методів контролю напруги і деформацій в основному металі і в зварних з'єднаннях устаткування і конструкцій дозволяє назвати наступні їх істотні недоліки [20]:

— непридатність для контролю протяжних мостових споруд, трубопроводів і конструкцій, великогабаритних виробів, устаткування і судин;

— неможливість використання більшості методів в області пластичної деформації;

— не враховується зміна структури металу;

— неможливість оцінки глибинних шарів металу для більшості методів контролю;

— потрібна побудова градуювальних графіків на основі випробувань заздалегідь виготовлених зразків мостових споруд, які, як правило, не відображають фактичний енергетичний стан устаткування;

— потрібна підготовка контрольованої поверхні мостової споруди (зачистка, активне намагнічення, клеїть датчиків і інше);

— складність визначення положення датчиків контролю по відношенню до напряму дії максимальної напруги і деформацій, що визначають надійність устаткування.

Крім того, традиційні методи і засоби контролю напруги мостової споруди, яка заснована на активній взаємодії сигналу приладу з металом конструкції, отримують непряму інформацію про їх напружений стан, тобто мають недостатню інформативність фізичних полів, використовуваних при контролі. Дійсно, поле, що вводиться в досліджуваний матеріал, взаємодіючи з власними полями матеріалу, міняє його властивості і характеристики об'єкту контролю.

Висновки

1 В курсовій роботі наведені актуальні проблеми процедур щодо атестації ВЛ з контролю мостових споруд.

2 За атестацію ВЛ з контролю мостових споруд відповідають: директор, керівник ВЛ, керівник системи забезпечення якості ВЛ, відповідальний за зв’язок з іншими організаціями, керівник групи випробувань, керівник групи МЗ та технічного обслуговування мостових споруд.