5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ ОБСЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ
5.1. Обследование конструкций производят в случаях, когда конструкции подверглись значительным коррозионным поражениям, осложненным наличием конструкциях дефектов и повреждений, возникших вследствие нарушений технических требований при изготовлении, транспортировании, складировании, монтаже и эксплуатации конструкций. Когда решение вопроса о степени эксплуатационной пригодности и о мероприятиях по восстановлению служебных свойств металлических конструкций связано с необходимостью оценки несущей способности конструкций, служба эксплуатации зданий и сооружений ходатайствует перед руководством предприятия о необходимости проведения обследования конструкций специализированной организацией. Обследование конструкций, защитных покрытий и оборудования для электрохимической защиты проводится, как правило, в следующих случаях:
перед реконструкцией, модернизацией либо перестройкой здания или сооружения с сохранением конструкций, находящихся в эксплуатации;
перед восстановлением конструкций, поврежденных в результате аварии или стихийного бедствия;
перед повторным использованием конструкций временных сооружений (путепроводов, эстакад, разборных складов и т. п.);
когда намечается существенное ужесточение условий эксплуатации конструкций в результате изменения технологической схемы производства или повышения мощности оборудования, способного выделять агрессивные вещества;
когда конструкции зданий и сооружений в среднеагрессивных и сильноагрессивных средах в течение длительного времени не были обеспечены периодическим контролем и не подвергались текущим ремонтам, а при организации такого контроля выявляются существенные коррозионные повреждения конструкций;
когда осуществление периодического контроля за конструкциями сооружений в полном объеме является экономически не обоснованным (например, для конструкций глубоководных сооружений, нефтяных резервуаров, сооружений в грунтах и т.д.);
когда конструкции подвергались существенному коррозионному повреждению в результате чрезмерно длительного транспортирования, хранения или монтажа (обследование, как правило, должно проводиться силами авторов проектов, а при соответствующем технико-экономическом обосновании - специализированными организациями);
на основании предписаний территориальных органов Госпроматомнадзора и ГАСК.
Обследование состоит из предварительной оценки технического состояния конструкций, защитных покрытий и оборудования для электрохимической защиты и (в случае необходимости) специального обследования.
5.2. Первой стадией обследования (до составления технического задания или в процессе его составления) является предварительная оценка технического состояния конструкций, защитных покрытий и эффективности работы оборудования для электрохимической защиты. Работы на этой стадии могут производиться как разовое мероприятие силами АКС предприятия с привлечением специалистов по защите строительных конструкций от коррозии из вышестоящей и специализированной организации, а если повреждения конструкций значительны, к этим работам могут быть привлечены специалисты по проектированию металлических конструкций. Комиссия по проведению предварительной оценки технического состояния создается приказом руководителя предприятия, ответственного за здания или сооружения, подлежащие обследованию.
В состав комиссии, осуществляющей предварительную оценку технического состояния конструкций зданий и сооружений в агрессивных средах, помимо служб технической эксплуатации зданий и АКС, должны быть привлечены квалифицированные специалисты, имеющие опыт оценки состояния лакокрасочных и металлических защитных покрытий, определения источников коррозионно-активных веществ, их характеристик и концентрации, оценки вида и интенсивности коррозии, а при необходимости - специалисты по электрохимической защите стальных конструкций. Количество таких специалистов в составе комиссии устанавливают, исходя из примерного соотношения приведенных производственных площадей и персонала, вытекающего из табл. 2, но с коэффициентом усложнения, равным 2, т. е. при увеличении в 2 раза количества человеко-дней, отнесенных к каждому объекту.
При предварительной оценке технического состояния производят либо сплошной, либо выборочный осмотр конструкций, защитных покрытий и средств электрохимической защиты. Основой для выбора конструкций при выборочном осмотре являются рекомендации АКС предприятия, а также техническая документация (акты), полученная по результатам контроля за проведением строительно-монтажных работ и периодического контроля.
5.3. Выбранные для осмотра конструкции должны быть типичными для групп конструкций, подлежащих обследованию, однородными по конструктивной форме, виду нагрузок и агрессивных воздействий. Их однородность затем уточняется по результатам ознакомления с конструкциями в натуре.
Однородные стержневые конструкции одной группы должны характеризоваться одинаковыми конструктивными решениями, сроками и условиями эксплуатации, однотипной системой защиты от коррозии. Из однородных стержневых конструкций каждой группы выбирают наиболее представительные, подлежащие детальному освидетельствованию. Количество конструкций в группе рекомендуется определять по прил. 4. В эту группу должны входить конструкции, которые по данным периодического контроля и предварительного изучения документации подвергаются наиболее интенсивному коррозионному износу (вблизи источников загазованности, запыления, протечек кровли, аэрационных фонарей и т. д.) или наибольшим эксплуатационным нагрузкам (от кранов, снеговых и пылевых мешков и т. д.), а также конструкции, характеризующиеся наибольшим физическим износом (по площади разрушения защитных покрытий, образования продуктов коррозии и т. п.).
5.4. Перед проведением работ по предварительной оценке технического состояния конструкций необходимо получить исходные данные о конструкциях объекта. Сведения, представляющие интерес для проведения предварительной оценки технического состояния и обследования конструкций, могут содержаться в следующих документах:
паспорте на здание или сооружение;
комплектах общестроительных чертежей с указанием изменений, внесенных при производстве работ;
акте освидетельствования скрытых работ и акте промежуточной приемки отдельных ответственных конструкций;
журналах производства работ и авторского надзора;
комплектах рабочих чертежей КМ и КМД с расчетами конструкций и согласованными отступлениями, допущенными при изготовлении и монтаже;
актах проверки качества сварных швов;
сертификатах, технических паспортах и других документах, удостоверяющих качество материалов, конструкций и деталей (стали, метизов, сварочных материалов и т. д.);
актах на окрашивание, выполненное на монтаже;
актах приемки здания в эксплуатацию с указанием недоделок, актах устранения недоделок;
актах приемочных испытаний в процессе эксплуатации;
техническом журнале по эксплуатации здания;
актах результатов периодических осмотров конструкций;
отчетах о заключении специализированных организаций о ранее выполненных обследованиях;
документах о текущих и капитальных ремонтах, усилении, реконструкции, окрашивании;
документах, характеризующих фактические технологические нагрузки и воздействия и их изменения в процессе эксплуатации;
документах, характеризующих физические параметры внутрицеховой среды (состав и концентрация газов, влажность, температура, тепло- и пылевыделение и т. д.;
актах изыскательских организаций о грунтах и допустимых нагрузках на грунт.
По перечисленной технической документации устанавливают:
назначение здания или сооружения;
продолжительность эксплуатации конструкций;
материалы и конструктивную форму;
мероприятия по защите от коррозии;
данные об изменении условий эксплуатации со времени строительства в результате изменения технологических процессов, появления новых источников агрессивного воздействия, подъема грунтовых вод и т. п.;
уровень и агрессивность технических и грунтовых вод и т. п.
5.5. При осмотре конструкций выбранных групп в процессе предварительной оценки технического состояния устанавливают:
адгезию, остаточную толщину и площадь повреждения защитных покрытий;
площадь поверхности конструкций, покрытую продуктами коррозии, вид и глубину ее проникновения;
возможность местной механической очистки конструкций от продуктов коррозии с целью проведения частичного восстановления защитных покрытий;
источники агрессивного воздействия, вызывающие местное разрушение покрытий и коррозию металла;
динамику разрушения покрытий и появления признаков коррозии в зависимости от удаления от источников загрязнения, изменения расположения поверхностей элементов конструкций в пространстве; наличия щелей, узких зазоров; сварных швов, острых кромок, дефектов изготовления;
ориентировочно среднюю скорость проникновения коррозии в зависимости от тех же факторов;
динамику изменения параметров электрохимической защиты.
5.6. По завершении предварительной оценки технического состояния выполняют следующее:
разрабатывают мероприятия по восстановлению противокоррозионной защиты;
разрабатывают рекомендации по снижению агрессивного воздействия среды;
прогнозируют дальнейшее разрушение защитных покрытий и металла конструкций с целью установления предельных сроков проведения ремонтно-восстановительных работ, а также, интервалов времени до проведения первого периодического контроля после проведения ремонтно-восстановительных работ;
разрабатывают противокоррозионные мероприятия, необходимые для поддержания ограждающих конструкций в пригодном для эксплуатации состоянии.
5.7. Если результаты выборочного осмотра при предварительной оценке технического состояния конструкции показывают, что объем проведенных работ является недостаточным, комиссия обязана поставить вопрос перед администрацией предприятия, авторами проекта, вышестоящими организациями, территориальными органами ГАСК или Госпроматомнадзора (если последние осуществляют надзор за состоянием строительных конструкций в данной отрасли) о необходимости проведения работ в более широком объеме, вплоть до сплошного осмотра, или о необходимости проведения специального обследования.
При обнаружении значительной потери сечения несущих конструкций, характерной для всей совокупности конструкций, необходимо проводить специальное обследование с участием специалистов по проектированию конструкций. Если же такие потери сечения присущи только отдельным элементам конструкций и точно установлена причина локальной интенсификации коррозии, то разрабатываются рекомендации о замене или усилении этих элементов и устранению причин локальной интенсификации агрессивного воздействия;
5.8. Результаты предварительной оценки технического состояния конструкций, проведенной в согласованном сторонами объеме, должны быть оформлены актом с выдачей рекомендаций, разработанных организациями, из которых привлечены специалисты по защите строительных конструкций от коррозии. Рекомендации, как правило, не должны противоречить проектным решениям или должны быть согласованы с авторами проекта. Заключительные документы должны прилагаться к паспортам на здания и сооружения, передаваться руководству предприятия-заказчика, а также в АКС вышестоящей организации, которая должна осуществлять контроль за выполнением выданных рекомендаций. При необходимости соответствующие документы передаются территориальным органам Госпроматомнадзора (если последние осуществляют надзор за состоянием строительных конструкций в данной отрасли) или ГАСК.
5.9. Бригада, проводящая работы по специальному обследованию технического состояния конструкций в агрессивной среде, комплектуется из специалистов по защите строительных конструкций от коррозии и специалистов по проектированию металлических конструкций.
Количественный состав бригад, осуществляющих специальные обследования и проектирование противокоррозионных мероприятий для усиливаемых или заменяемых конструкций, устанавливается в каждом случае по результатам предварительной оценки технического состояния конструкций.
Работники, проводящие специальное обследование, так же как и работники служб АКС, должны быть обеспечены инструментом и приборами для:
измерения толщины конструктивных элементов, толщины лакокрасочных и металлических покрытий, их адгезии к поверхности конструкций и (для лакокрасочных и пленочных покрытий) - электросопротивления;
определения концентрации газов в атмосфере и относительной влажности воздуха;
измерения потенциалов и токов при применении электрохимической защиты и электропроводности жидких сред и грунтов.
При проведении обследований необходимо использовать данные ближайших метеостанций (для определения фактической продолжительности увлажнения конструкций на открытом воздухе), санитарно-эпидемиологических станций (для определения загазованности и запыленности воздуха за многолетний период), заводских газоспасательных служб (для проведения замеров концентраций газов) и химических лабораторий (для определения состава пыли, грунтов, жидких сред).
5.10. При проведении специального обследования представительная группа однородных конструкций должна более чем вдвое превышать таковую при проведении предварительной оценки технического состояния (см. прил. 4). При обследовании дополнительно к операциям, перечисленным в п. 5.5, проводят обмеры дефектов и повреждений и фиксацию их расположения на конструкции.
Измерение глубины коррозионных повреждений несущих конструкций следует производить непосредственно на конструкциях. Отбор проб для проведения лабораторных исследований, высверливание отверстий, отбор стружки для анализа металла и другие работы, связанные с измерением фактических сечений конструкционных элементов, следует производить по согласованию со специалистами по проектированию конструкций. При обследованиях конструкций действующих предприятий каждый этап обследования должен завершаться восстановлением эксплуатационной пригодности элементов конструкций, подвергавшихся обработке для перечисленных выше работ. Перечисленные работы должны производиться с обеспечением неразрушимости и эксплуатационной пригодности конструкций на всех этапах обследования.
5.11. В процессе проведения специальных обследований конструкций и их элементов, недоступных для непосредственного осмотра и обмеров, необходимо, по указаниям специалистов по проектированию конструкций, обеспечивать доступ:
к конструкциям, замоноличенным в бетон, - по возможности производя выборочное освобождение их от обетонировки (при наличии признаков значительных коррозионных повреждений: растрескивания, потеков ржавчины и т. д.);
к конструкциям в грунтах - производя откопы на всю глубину, на которой находится сооружение, а также отбор карт из листовых конструкций для обеспечения всестороннего доступа к изучаемым поверхностям, в том числе к поверхностям в узких щелях и зазорах (при сварке внахлест);
к гибким элементам конструкций, подвергшихся видимому разрушению или, по косвенным признакам, потерявших частично несущую способность (чрезмерное провисание, обрыв отдельных проволок и прядей и т. д.), - снимая эти элементы для подробного исследования;
к конструкциям подводных сооружений - обеспечивая возможность проведения водолазных работ и при необходимости - отбора представительных образцов для подробного исследования на суше.
Перечисленные работы должны производиться после предварительных расчетов несущей способности конструкций и, если необходимо, осуществления временных мероприятий по их усилению.
Одновременно для последующей разработки мероприятий по ремонту и восстановлению защитных покрытий проводят пробную очистку поверхности конструкций от окалины, ржавчины, старых покрытий, жировых загрязнений и т. п. механизированными или химическими методами.
5.12. При оценке степени коррозионного износа конструкций производят следующие операции:
очистку конструкций от пыли, мусора, легко отслаивающихся продуктов коррозии с помощью промышленных пылесосов, волосяных щеток и деревянных шпателей;
общую визуальную оценку состояния противокоррозионной защиты: наличие дефектов и повреждений покрытий; относительная площадь участков с поврежденным покрытием;
установление вида коррозионных повреждений металла и определение относительной площади пораженных участков металла;'
выявление участков с повышенным коррозионным износом и подготовку поверхности конструкций к инструментальным замерам путем зачистки металлическими щетками, напильниками или инструментами с абразивом от пластовой ржавчины и противокоррозионного покрытия;
замер степени поражения конструкций коррозией.
5.13. Поверхность элементов конструкций, подлежащих специальному обследованию, необходимо очистить от пыли, грязи, жировых загрязнений, легко отслаивающихся старых покрытий и продуктов коррозии. При этом следует использовать инструменты и приспособления, не образующие острых концентраторов напряжений - рисок и царапин - на очищенных поверхностях (шаберы, грубую шкурку и т. п.). Поверхности элементов в плоскостях, в которых проводят инструментальные измерения, необходимо очищать до металлического блеска механическими щетками, а затем мелкой шлифовальной шкуркой. Извлекать продукты коррозии из питтингов, язв, узких щелей и зазоров (для последующего проведения измерений глубины коррозионных повреждений) следует остро заточенным инструментом без применения ударного воздействия. Не допускается устанавливать глубину местных коррозионных повреждений путем послойного сошлифовывания металла на элементах конструкций. Удалять неразрушенное полимерное покрытие с отдельных участков поверхности конструкций допускается при условии своевременного восстановления покрытия на этом участке или в случае, когда принимается решение о необходимости замены либо восстановления покрытия на всей поверхности конструкций.
Для очистки поверхности лакокрасочных покрытий от пыле-масляных отложений рекомендуется применять водные растворы моющих составов КМ-1 и «Вертолин-74». Приготовление растворов производят разбавлением 40 г композиции КМ-1 в 1 л теплой (30 °С) воды или одной части средства «Вертолин-74» в восьми частях (по массе) теплой (30 °С) воды. Перед применением моющих растворов необходимо удалять сухую рыхлую пыль с поверхности лакокрасочного покрытия с помощью пылесосов или капроновых щеток. После очистки поверхности лакокрасочного покрытия моющими средствами необходимо тщательно промыть поверхность теплой (30 °С) водой.
5.14. Для оценки состояния лакокрасочного покрытия необходимо установить:
состав покрытия (материалы грунтовочного и покрывных слоев, их количество);
способ подготовки поверхности и метод нанесения покрытия;
продолжительность эксплуатации конструкций с покрытиями, в том числе после последнего ремонта покрытия;
толщину и сплошность покрытия;
адгезию покрытия к металлу и межслойную адгезию;
общую характеристику покрытия по результатам осмотра.
При осмотре необходимо обращать внимание на изменение цвета, размягчение и охрупчивание, наличие признаков шелушения, отслаивания, растрескивания, образования сыпи и пузырей, наличие или отсутствие продуктов коррозии на поверхности покрытия или под ним.
Адгезию покрытия определяют методом решетчатого надреза по ГОСТ 15140-78*. Толщину покрытия измеряют толщиномерами ИТП-1 или МТ-30Н, а сплошность ¾ дефектоскопами ЛКД-1 или ЛД-2.
Защитные свойства лакокрасочных покрытий оценивают по ГОСТ 6992-68* и ГОСТ 9.407-84.
5.15. Оценку защитных свойств металлических покрытий производят путем сопоставления фактического состояния покрытия с требованиями ГОСТ 9.301-86 и ГОСТ 9.302-79*. При обследовании отмечают наличие участков разрушения покрытия до основного металла, измеряют толщину покрытия толщиномерами МТ-20Н, МТ-30Н, ВТ-100НЦ и МТ-41НЦ и его адгезию к основному металлу методом решетчатых надрезов (расстояние между рисками должно быть близким к двадцатикратной толщине покрытия) или с помощью прибора ЭСМП-1, разработанного Харьковским Промстройниипроектом.
5.16. Толщина элементов, поврежденных коррозией, замеряется не менее чем в трех сечениях по длине элемента. В каждом проводится не менее трех замеров. При сплошной коррозии толщина элементов замеряется с помощью штангенциркулей, микрометров или механических толщиномеров (рис. 1). Толщина замкнутых профилей определяется с помощью ультразвуковых толщиномеров.
Рис. 1. Схема измерения толщины элементов при сплошной коррозии
При язвенной коррозии, а также при наличии питтингов толщина элементов замеряется с помощью измерительных скоб (рис. 2) или прибора Тимашева (рис. 3).
Рис. 2. Инструменты для замеров толщины элементов
а ¾ механический толщиномер; б ¾ коррозионно-метрическая скоба; в ¾ скоба с раскрывающейся рамкой; г ¾ раздвижная скоба
Рис. 3. Схема прибора Тимашева
5.17. За фактическую толщину сечения элемента принимают величину среднего арифметического значения d:
(1)
где di ¾ замер толщины сечения в i-й точке; n - число замеров на элементе.
Количество замеров n определяется разбросом данных и точностью измерений. Как правило, при сплошной коррозии число замеров толщины сечений на одном элементе составляет 8 - 10, при язвенной коррозии 20 - 30.
5.18. Для определения величины коррозионного износа необходимо знать начальную толщину элемента d0, которая может отличаться от номинальной на величину допусков на толщину проката. Для определения d0 рекомендуется найти участки поверхности конструкции, на которых отсутствуют коррозионные повреждения или сохранилось первоначальное защитное покрытие, и произвести замер толщины элемента. В случае отсутствия неповрежденного участка начальную толщину d0 следует определять анализом проектных данных с учетом предусмотренных ГОСТом допусков, а также замеров толщины элементов штангенциркулем. Производят 5 ¾ 10 замеров и определяют величины среднего арифметического 
и среднего квадратичного отклонения 
:
; (2)
(3)
По технической документации выясняют типоразмер сечения элемента, предусмотренный проектом. Зная дату выпуска проекта и время постройки объекта, подбором соответствующего сортамента на металлическое профили получают номинальную 
толщину сечения и минимальную 
с учетом допуска на толщину проката.
За начальную толщину элемента d0 принимают наибольшую из двух: максимальной, полученной по замерам штангенциркулем +3
и минимальной по ГОСТ .
Среднюю величину утонения элемента 
, определяют по формуле
(4)
Получив среднее утонение по отдельным элементам, определяют таковые для однородной группы конструкций
, (5)
где nэл - число замеренных элементов однородной выборки, необходимое для получения достоверного результата.
Затем определяют среднюю скорость коррозии V для выбранной однородной группы конструкций
, (6)
где Т -срок службы конструкции к моменту проведения обследования.
5.19. Результаты освидетельствования фиксируют непосредственно на месте в полевых блокнотах или на специальных бланках (см. рекомендуемое прил. 5).
В целях сокращения времени обследования конструкций, особенно в местах повышенной опасности, целесообразно использовать диктофоны, переговорные устройства, кинокамеры и видеомагнитофоны.
Для повышения наглядности результатов обследования, а также при освидетельствовании наиболее сложных узлов, имеющих дефекты и повреждения как коррозионного, так и некоррозионного характера, следует проводить фотографирование. Объекты съемки маркируют мелом или краской, снабжают масштабными линейками, а пленки сопровождают покадровой ведомостью.
5.20. Если работы по обследованию конструкций определенных объектов проводят в течение нескольких лет, то рекомендуется включать в программу обследований проведение натурных коррозионных испытаний по ГОСТ 9.909 - 86 и ГОСТ 6992 - 68 образцов из материалов, соответствующих материалам обследуемых конструкций, и из более коррозионно-стойких материалов, которые можно использовать при замене конструкций, а также образцов с защитными покрытиями, соответствующими примененным для обследуемых конструкций, и с более стойкими покрытиями. Условия испытаний образцов (загазованность, запыленность, образование конденсата, воздействие атмосферных осадков и т. д.) должны соответствовать наиболее жестким условиям, в которых эксплуатируются конструкции данной совокупности. Продолжительность испытаний образцов должна составлять не менее полутора лет. При этом должно быть получено не менее четырех экспериментальных точек за разное время испытаний.
Результаты проведенных испытаний используют для уточнения прогноза развития коррозии и разрушения защитных покрытий в последующий период эксплуатации конструкций.
5.21. Если в процессе проведения обследования выясняется, что объем работ, оговоренный программой, является недостаточным или чрезмерным для оценки надежности и долговечности каркаса здания, сооружения и т. п., руководитель бригады, ставит вопрос перед заказчиком и руководством своей организации о необходимости внесения изменений в программу. В случае несогласия заказчика на увеличение объема финансирования бригада через руководство своей организации должна поставить вопрос о необходимом объеме обследования перед организациями и ведомствами, перечисленными в п. 5.6. Подобные решения должны приниматься и в случаях, когда специалисты, проводящие обследование, приходят к выводу об отсутствии предпосылок для проведения специального обследования в оговоренном объеме. Если эти предложения не принимаются, руководство организаций, из которых привлечены специалисты для проведения обследований, должно быть вправе поставить вопрос о прекращении работ без выдачи окончательных рекомендаций, но с оплатой законченных этапов работы. Подобные решения должны приниматься и при отсутствии предпосылок для проведения обследования в полном объеме.
5.22. Результаты обследования, проведенного в объеме, согласованном между заказчиком и исполнителями, должны являться основанием для проектирования усиления и замены элементов конструкций и для проекта противокоррозионной защиты. Этот проект входит составной частью в техническую документацию на здания и сооружения.