Геодезические работы при съемке днища резервуара №2 парка газового конденсата в г. Новый Уренгой

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Любые резервуары предназначены для хранения, приема и отпуска нефтепродуктов других жидкостей в различных климатических условиях.

Проектирование РВС на территории РФ регламентируется: ГОСТ 31385-2008 и стандарт СТО-СА-03-002-2009. По нормам этих правил, мы легко можем спроектировать резервуар, с необходимыми характеристиками, сделанные заказчиком, с точки зрения размещения для конкретной площадки нефтебазы с конкретными условиями климатических изменений и минимальными экономическими затратами.

Эффективность резервуаров, вертикальных стальных, а также их надежность-это всегда итог уникальности сооружения и особенностей при проектировании и заложения фундамента в разных типах грунта и различных климатических условиях.

Темой моего дипломного проекта является: «Геодезические работы при съемке днища резервуара №2 парка газового конденсата в г. Новый Уренгой».

Актуальность темы

Стальные вертикальные резервуары в системе магистрального трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов являются опасными производственными объектами, из которых 70 % эксплуатируются более 20 лет.

В процессе их эксплуатации постепенно снижается несущая способность нагруженных элементов конструкции. Поэтому вопросы обеспечения надежности стальных вертикальных резервуаров при продлении сроков их службы являются актуальными.

Стальные вертикальные резервуары относятся к числу ответственных сварных конструкций, работающих в условиях одновременного воздействия статических внутренних и внешних силовых факторов. Наличие в резервуарах жестких сварных соединений и снижение пластических свойств металла при отрицательных температурах вызывают значительные внутренние напряжения и создают условия, исключающие возможность их перераспределения.

Коррозионные процессы, развивающиеся на внутренней поверхности стенки, на кровле и днище резервуаров, с течением времени приводят к значительному износу металла и, как следствие, к снижению несущей способности.

Указанная проблема усугубляется наличием большого количества различных видов дефектов элементов конструкции резервуаров, выявленных при диагностировании, что предопределяет выбор стратегии ремонта по техническому состоянию.

Обеспечение надежности и увеличение продолжительности эксплуатации резервуаров требуют комплексного рассмотрения вопросов снижения несущей способности, диагностики и ремонта, установления режимов работы, а также постоянным геодезическим сопровождением и мониторингом всех возможных и прогнозируемых изменений всех частей резервуара.

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что выбранная тема дипломной работы является актуальной и в наши дни.

Объектом исследования является днище вертикального стального цилиндрического резервуара.

Предметом исследования является методика геодезического мониторинга состояния днища резервуара для оценки его статических и динамических характеристик.

Целью данной дипломной работы является геодезическая съемка днища цилиндрического вертикального стального резервуара наземного исполнения ёмкостью 2 000м3.

Исходя из поставленной цели, можно выделить ряд поставленных задач:

1) расчет и проектирование конструкции резервуара объемом 2 000 м3, пригодного для хранения нефти и нефтепродуктов;

2) подбор оборудования, с которым наиболее оптимально и в кратчайшие сроки будут выполнены поставленные задачи.

3) геодезическое сопровождение, а именно:

-обследования района производства работ, рекогносцировка;

-проведение полевых работ;

-выполнение камеральной обработки;

4) расчет стоимости производимых работ при геодезическом сопровождении строительства резервуара.

Для достижения поставленной цели была изучена и проанализирована научная и нормативная литература, на основании которой осуществлен расчет, выбор конструкции и проектирование резервуара.

Гарантиями высокого качества конструкции является то, что весь процесс производства строится на основе государственных стандартов. В основу исходного материала входит листовая сталь, которая подвергается специальной обработке. С помощью сложных аппаратов формируют цилиндрическую емкость. В заключении сваривают все швы и монтируют штуцеры и люки. Точность и соблюдение всей технологии являются обязательными условиями для производства качественных вертикальных резервуаров. Резервуары становятся готовой продукцией только после того, как они прошли тщательную проверку. В эту проверку входят: соответствие нормам государственных стандартов и жестких стандартов самого предприятия. Также резервуары тестируются на герметичность, на механические нагрузки и предельное давление.

Зависимость стоимости проектирования зависит от всех параметров резервуара, которые отклонены от стандартного ряда размеров, условий эксплуатации, характера строительной площадки и др.



1. Общая часть

1.1 История. Описание

Резервуар вертикальный стальной (РВС) вертикальная ёмкость, наземное объёмное строительное сооружение, предназначенное для приёма, хранения, подготовки, учёта (количественного и качественного) и выдачи темных и светлых нефтепродуктов, химикатов, нефти, воды, и всевозможных жидкостей.

РВС предназначены для следующих условий эксплуатации:

приём, хранение, выдача и учёт (количественный и качественный) нефтесодержащих стоков, нефти и нефтепродуктов;

хранение и отстой пластовой воды и механических примесей;

хранение пожарной или питьевой воды;

хранение жидких пищевых, агрессивных химических продуктов, минеральных удобрений;

смешение нефти и нефтепродуктов;

другие технологические процессы добычи, транспорта и хранения.

Первые нефтяные резервуары появились в России в 18 веке и представляют собой земляные ямы (амбары) глубиной 4-6 метров с крышей из дерева, подземные каменные резервуары, а также деревянные чаны, стянутые железными обручами (рисунок 1).

Самый первый в мире стальной клёпанный резервуар был построен в России в 1878 по проекту В. Г. Шухова и А. В. Бари. С 1912 в России стали использовать железобетонные резервуары, в США -- сборно-разборные резервуары вместимостью от 15 до 1600 м3. В 1921 в США впервые сооружён металлический сварной резервуар вместимостью 500 м3, в 1935году в CCCP -- 1000м3.

Проектирование и строительство резервуаров вертикальных стальных в суровых климатических и гидрогеологических условиях очень важно разработать и учесть все, начиная от устойчивости оснований, находящихся под действием эксплуатационных нагрузок от резервуаров, до снижения их неравномерных осадок.

Рисунок 1 Первые резервуары

Резервуар РВС 10000 м3 - наземное сооружение, которое предназначено для приема, отпуска и хранения жидкости, плотностью до 1 т/м3. Отпускаемые и хранимые продукты в РВС: нефть, бензин, топливо для реактивных двигателей, топливо дизельное, печное, моторное, мазут, керосин технический, нефтяные растворители, битумы нефтяные, пластовая вода, эмульсия и пищевые жидкие продукты.

Резервуары могут быть:

1) наземными-в таком резервуаре днище находится на уровне, выше или заглублено по отношению к планировочной отметки прилегающей территории;

2) полуподземными- днище такого резервуара заглублено не менее чем на половину его высоты, а уровень жидкости, находящейся в резервуаре, находится не выше 2м над поверхностью прилегающей территории.

3) подземными- резервуар, в котором уровень жидкости находится не менее, чем на 0,2м ниже планировочной отметки прилегающей территории.

Также, резервуары могут быть: вертикальными, прямоугольными, сферическими, цилиндрическими, коническими и др.

Возможные варианты исполнения резервуаров:

1) резервуар со стационарной крышей с понтоном (РВСП); 2) резервуар со стационарной крышей без понтона (РВС); 3) резервуар с плавающей крышей (РВСПК)-в резервуарах с плавающей крышей почти полностью устраняется газовое пространство и предотвращаются потери от испарения при больших и малых «дыханиях».

Резервуарные парки для хранения нефти и нефтепродуктов представляют собой сложные инженерно-технические сооружения и состоят из резервуаров, как правило, объединенных в группы, систем трубопроводов и других сооружений.

1.2 Физико-географическое расположение объекта

Ямало-Ненецкий автономный округ расположен на севере Западно-Сибирской равнины и с севера омывается Карским морем. Крайний запад округа, по левую сторону реки Обь, проходит через восточные склоны Полярного (Лабытнанги, Обская, Харп, Лаборовая) и Приполярного Урала.

Округ занимает обширную площадь в 769 250 км, что в полтора раза превышает территорию Франции (547 030 км) или Испании (504 782 км).

На территории округа находится полуостров Ямал -- самая северная материковая точка округа и находится на 73° северной широты, в 800 км от Северного Полярного круга.

Территория округа располагается в трёх климатических зонах: арктической, субарктической и зоне северной полосы Западно-Сибирской низменности.

Климат определяется наличием многолетней мерзлоты, близостью холодного Карского моря, обилием заливов, рек, болот и озёр. В целом для округа характерна длительная зима (до 8 мес.), короткое лето, сильные ветры, небольшая величина снежного покрова.

Климат арктической части характеризуется длительной, холодной и суровой зимой с сильными бурями, морозами и частыми метелями, малым количеством осадков, очень коротким летом (50 дней), сильными туманами.

Город расположен в области умеренного резко континентального климатического пояса, территория города приходится на его самую северную часть, граничащую с субарктическим климатом, а поэтому -- и погодные условия здесь соответствующие.

Зимы в Уренгое продолжительные и холодные (около 284 дней в году). Самые низкие температуры приходятся на январь и февраль. И хотя среднемесячные показатели этих месяцев составляют ?20,7 и ?18,6 °C, в этот период столбики термометров нередко опускаются ниже ?30 и 45°C.

Самый тёплый период приходится на июль со среднемесячными температурами в +17,1 °C. Несмотря на то, что климатическое лето в городе длится всего около 40 дней, нередко в это время в Новом Уренгое стоит удушающая жара около +30.-+35 °C.

Номвый Уренгомй --один из немногих российских региональных городов, превосходящих административный центр своего субъекта федерации (Салехард) как по численности населения, так и по промышленному развитию. Город возник в ходе разработки Тюменской нефти

Завод находится на территории Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области, недалеко от города Новый Уренгой (30 км.) Город расположен на берегу реки Ево-Яха, притока Пура. Реки Тамчара-Яха и Седэ-Яха протекают через город и делят его на две части -- Северную и Южную. Территорию городского округа со всех сторон окружает Пуровский район.

Население -- 114 837 человек. Как производственный центр крупнейшего газоносного района, Новый Уренгой -- неофициальная газовая «столица» России.



2. Техническая часть

2.1 Техническая характеристика приборов используемых при геодезических работах при съемке днища резервуара

геодезический резервуар съемка днище

При выполнении работы был использован прибор Тахеометр SOKKIA.

Электронный тахеометр - геодезический инструмент для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Относится к классу неповторительных теодолитов, используется для определения координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, выносе на местность высот и координат проектных точек, прямых и обратных засечек, тригонометрического нивелирования и т.д.

Новая серия электронных тахеометров SOKKIA CX разработана в соответствии с международными стандартами и отвечает самым высоким требованиям при производстве геодезических работ в различных приложениях. Тахеометр Sokkia CX-105 имеет мощное встроенное программное обеспечение и отличные технические характеристики делают тахеометр его универсальным прибором для решения широкого круга задач в строительстве, землеустройстве и топографии.

Дальномер позволяет быстро и точно измерять расстояния без отражателя до 500 метров. Также стали возможны быстрые измерения на труднодоступные цели - темные поверхности, углы зданий и конструкций, люки, провода, измерения сквозь листву, ветви, заборы и подобные препятствия.

Прибор может непрерывно осуществлять измерения на протяжении 36 часов. Тахеометр Sokkia оснащен усовершенствованным двухосевым компенсатором с повышенным диапазоном работы (6`), благодаря которому обеспечивается автоматическое выравнивание уровня при толчках, вибрации, или проседании ножек штатива.

Тахеометр имеет превосходную защиту от пыли и влаги. Это позволяет работать под дождем или на запыленной строительной площадке, не опасаясь выхода прибора из строя.

Быстрое изменение настроек во время работы производится с помощью специальной клавиши на клавиатуре. С помощью клавиши, расположенной на боковой панели инструмента можно проводить измерения, не отрываясь от окуляра и не теряя визуального контроля точности наведения на цель.

Встроенное программное обеспечение и технические возможности делают тахеометры незаменимыми помощниками в строительстве, маркшейдерском деле, при проведении изысканий и в других приложениях.

Достоинства электронного тахеометра:

- Наивысший в отрасли класс защиты гарантирует работоспособность тахеометра в условиях повышенной влажности и сильной запыленности;

- Низкое энергопотребление. Время работы от одного аккумулятора 36 часов в режиме измерения расстояний каждые 30 секунд;

- Уверенные измерения без отражателя до 500 метров на различные поверхности;

- Высокая точность измерения расстояний;

- Время измерения расстояний менее 1 секунды;

- Безотражательный дальномер позволяет легко выполнять измерения сквозь препятствия и на объекты небольшого размера;

- Двухосевой компенсатор с диапазоном работы ± 6';

- Клавиша запуска измерений на боковой панели;

- Клавиша быстрого перехода в режим настроек на клавиатуре;

- Переключение режима работы «без отражателя» - «призма» - «пленка» с помощью одной кнопки;

- Подсветка сетки нитей, дисплея и клавиатуры для работы в сумерках;

- Память: внутренняя (10000 точек) + внешняя (USB flash диск);

- Створоуказатель для быстрого выноса точек (во всех моделях);

- Возможность настройки пользователем раскладки клавиатуры;

- Возможность использования списка кодов;

- Простой экспорт в AutoCAD, загрузка координат в тахеометр;

- Низкотемпературные модели- работают при температуре окружающей среды до -35°С

Стандартная комплектация: инструмент со съемным трегером, аккумулятор BDC70, зарядное устройство CDC68, сетевой кабель, бленда, крышка на объектив, набор инструментов, коммуникационное программное обеспечение, руководство пользователя, USB карта памяти, ящик для транспортировки с плечевыми ремнями.

Гарантийный период составляет 5 лет. Средняя квадратическая погрешность измерения угла для высокоточных приборов составляет 1".

Встроенное программное обеспечение большинства электронных тахеометров позволяет решать целый ряд геодезических задач:

1) определять горизонтальное проложение и превышение;

2) решать прямую и обратную геодезические задачи;

3) вычислять превышения и расстояния между неприступными точками, определять высоту объектов, на которые невозможно установить отражатель, например, линии электропередачи, высотные здания, стены и т.д.;

4) выполнять расчет площади и периметра снимаемого участка;

5) помещать в отдельный список для последующего быстрого поиска выносимые в натуру точки;

6) осуществлять вынос в натуру точек по углу и расстоянию, по координатам, по створу между двумя точками на задаваемую вертикальную или наклонную плоскость.

Съемка производилась электронным тахеометром Sokkia СХ-105 (рисунок 2), параметры которого указаны в таблице 1.



Рисунок 2 Электронный тахеометр Sokkia

Таблица 1

Технические характеристики тахеометра Sokkia CX-105

Тахеометр Sokkia CX-105
1	2
Показатели	Характеристики
1. Увеличение зрительной трубы:	30х
2. Ошибка измерения:	5"
3. Ошибка измерения расстояний без отражателя:	0,3-200 м: (3+2ppmxD) мм, 200-350 м: (5+2ppmxD)
4. Ошибка измерения расстояний до отражателя:	2 мм+2 ppm
5. Дальность измерения без отражателя, м:	500
6. Дальность измерения до 1 призмы, м:	5000
7. Минимальное расстояние визирования, м:	0,3
8. Электропитание:	Li-Ion аккумулятор 7,2V, 2,4Ah
9. Продолжительность работы:	36 ч при +20°С
10. Память:	SD карты и SDHC card (макс. 8GB), USB flash память
11. Объём встроенной памяти:	10000
12. Запись данных: температуры	RS-232C
13. Панель управления:	двухсторонняя, алфавитно-цифровая
14. Формат данных:	SDR
15. Диапазон действия компенсатора:	двухосевой ±6
16. Тип дисплея:	графический LCD, 192 х 80 точек
17. Диапазон рабочих температур:	-20°С до +60°С
18. Класс пыле-влагозащиты:	IP66
19. Размеры, мм:	191x181x348
20. Вес, кг:	5,6

2.2 Метрологическая методика проведения поверок

Инструкция по проведению технологической поверки геодезических приборов введена 17. 06. 1999 и подписана А. А. Дражнюком. Данная инструкция распространяется на методы и средства технологической поверки геодезических приборов, применяемых при производстве геодезических работ.

Инструкция является составной частью системы общеобязательных нормативно - технических актов, утверждаемых ГУГК СССР, в соответствии с Положением о ГУГК, утвержденным Советом Министров СССР, и направлена на повышение качества выполняемых топографо-геодезических работ и обеспечение единства геодезических измерений в принятой в СССР системе координат.

Приведенные в Инструкции методы и средства эксплуатационной поверки увязаны с требованиями действующих инструкций и руководства ГУГК СССР на топографо-геодезические работы и стандартов на тахеометры.

Допустимые значения проверяемых параметров определяются требованиями действующей нормативно-технической документации на тахеометры.

При выполнении поверки тахеометра должны соблюдаться следующие условия:

1. Поверяемые приборы и средства поверки должны быть заблаговременно подготовлены к проведению поверки. При этом условия проведения поверки должны быть максимально приближенны к производственным, а поверяемые приборы и средства поверки предварительно акклиматизированы в этих условиях.

2. Поверка тахеометров может производиться в помещении или вне помещения, при этом должны соблюдаться следующие условия:

- температура воздуха - в соответствии с пределом температурного диапазона работы прибора;

- скорость изменения температуры окружающего воздуха не

- более 3 ⁰С за 1 час;

- относительная влажность воздуха не более 90%.

Освещенность визирных целей должна быть достаточной для уверенного наблюдения; колебания изображения - минимальны; на поверяемый прибор не должны попадать прямые солнечные лучи и атмосферные осадки; скорость ветра - не более 4 м/с.

3. Поверяемый прибор и вспомогательное оборудование должны быть подготовлены к работе в соответствии с требованиями действующих стандартов и заводских инструкций по эксплуатации прибора. При проведении поверки на рабочем месте должны соблюдаться все предписанные правила по технике безопасности.

4. Периодичность отдельных операций поверки определяется техническим проектом на проведение работ, утвержденным в установленном порядке. Периодичность поверки образцовых средств измерений устанавливается ГОСТ.

Поверки проводит специалист, за которым закреплен поверяемое средство измерений для проведения топографо-геодезических работ.



2.3 Поверки электронного тахеометра

Поверка тахеометра - это совокупность операций, производимых с целью определения производственных характеристик тахеометра и их соответствия паспортным данным. Только после прохождения соответствующей метрологической аттестации можно говорить о должном качестве выполненных геодезических, кадастровых, землеустроительных работ.

Для поверки и испытаний электронных тахеометров применяются различные контрольно-измерительные средства и поверочное оборудование.

2.3.1 Осмотр электронного тахеометра

Перед началом поверок следует провести осмотр тахеометра и обратить внимание на следующее:

1) оптическая часть тахеометр должна быть чистой, без трещин и давать правильное не искаженное изображение;

2) наводящие, подъемные и закрепительные винты должны быть в целости, вращаться плавно, без затруднений;

3) тахеометр должен легко вращаться по вертикальным и горизонтальным осям.

2.3.2 Поверка цилиндрического уровня

Ось цилиндрического уровня при горизонтальном круге должна быть перпендикулярна оси вращения тахеометра.

Прибор устанавливаем на штатив так, чтобы головка штатива была примерно горизонтальна. Устанавливаем цилиндрический уровень параллельно двух подъемных винтов и вращая их в противоположенные стороны приводим пузырек уровня в нуль - пункт. При этом снимаем отсчет по горизонтальному кругу, для того чтобы тахеометр повернуть точно на 180 .

Отсчет по ГК круг лево - 204⁰ 10' 54";

Отсчет по ГК круг право - 24⁰ 10' 54".

При повороте пузырек уровня не ушел с нуль - пункта, а это значит, что условие поверки соблюдается.

Если условия не соблюдаются, то юстировка выполняется следующим образом:

1. Вращая юстировочный винт уровня с помощью шпильки, смещаем пузырек уровня к центру цилиндрического уровня на Ѕ величины отклонения.

2. Оставшуюся величину смещения пузырька уровня, смещаем при помощи подъемных винтов.

3. Разворачиваем прибор на 180⁰10'54". ⁰ вокруг вертикальной оси и проверяем отклонение пузырька. Если пузырек все же не в нуль пункте, тогда повторяем юстировку до тех пор, пока пузырек уровня не будет в нуль пункте.

2.3.3 Поверка сетки нитей окуляра зрительной трубы

Горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен, а вертикальный штрих - параллелен оси вращения тахеометра.

На расстоянии 10 м от тахеометра подвешиваем нитяной отвес. Тщательно приводим вертикальную ось тахеометра по уровню в отвесное положение. Наводим вертикальную нить сетки нитей на нить отвеса, наклоном зрительной трубы проводим по нити отвеса с помощью наводящего винта. Условие поверки соблюдается - вертикальная нить сетки нитей совпала с нитью отвеса.

Если условия не соблюдаются, то юстировка выполняется следующим образом:

1. Отвинчиваем и снимаем крышку секции юстировки сетки нитей. Под ней находятся четыре крепежных винта окулярной секции.

2. Немного ослабляем все четыре крепежных винта отверткой (запоминая при этом количество поворотов). Затем поворачиваем окулярную секцию так, чтобы вертикальная нить сетки нитей совпала с нитью отвеса. По окончанию заворачиваем все четыре винта на количество оборотов, на которое они были ослаблены.

3. Выполняем поверку еще раз. Если вертикальная нить сетки нитей совала с нитью отвеса, то дальнейшая поверка не требуется.

2.3.4 Поверка коллимационной ошибки

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна горизонтальной оси тахеометра. Для выполнения поверки выбрали отчетливую удаленную цель на горизонтальной плоскости. Навелись на цель и сняли отсчет по горизонтальным углам при круге лево и круге право:

Отсчет по КЛ составил 146 ⁰ 31 ' 50";

Отсчет по КП составил 326 ⁰ 31' 50".

Вычисляем коллимационную ошибку по формуле (1):

c = (КЛ - КП ± 180 ⁰00' 00".) / 2, (1)

где КЛ - отсчет по ГК при круге лево, ⁰ ' ";

КП - отсчет по ГК при круге право, ⁰ ' ";

c = (146 ⁰ 31' 50" - 36 ⁰ 31' 50" ± 180 ⁰00' 00") / 2 = 0 ⁰00' 00".

Коллимационная ошибка составила 0⁰00'00", следовательно, условия поверки соблюдены, и юстировку выполнять не требуется.

Если условия не соблюдаются, выполняется юстировка:

1. Выбираем удаленную и хорошо видимую точку. Наводимся и снимаем отсчет по КЛ. Затем к полученному отсчету прибавляем 180 ⁰00' 00".

2. Полученный отсчет и является правильным по КП.

3. Выставляем инструмент по правильному отсчету по КП. Разница между снимаемой точкой и точкой с правильным выставленным отсчетом и есть коллимационная ошибка.

4. Отвинчиваем крышку окулярной секции. Под ней находятся четыре юстировочных винта. Ослабляем два горизонтальных винта и, движениями влево и вправо, двигаем вертикальную нить сетки нитей в нужную сторону.

5. После этого необходимо еще раз выполнить поверку и если c =0 ⁰00' 00", то условия поверки соблюдены, в противном случае выполняем юстировку еще раз.

2.3.5 Поверка места нуля вертикального круга

Место нуля (М0) вертикального круга должно быть равно нулю, либо быть величиной постоянной.

Поверку М0 проводят следующим способом:

1. Устанавливаем прибор на штатив, тщательно нивелируем его и приводим зрительную трубу в положение КЛ.

2. Наводимся на точку, расположенную в пределах 45⁰00'00" от горизонтальной плоскости.

3. Берем отсчет вертикального угла (ВУ) по КЛ, затем поворачиваем прибор на 180 ⁰00' 00", переводим трубу через зенит и аналогично снимаем отсчет ВУ по КП.

4. Вычисляем значение М0 по формуле (2):

М0 = (КЛ + КП ± 180 ⁰00' 00") / 2, (2)

где КЛ - отсчет по ВК при круге лево - 3 ⁰ 19' 02"

КП отсчет по ВК при круге право - 176 ⁰ 41' 04"

М0 = (3 ⁰ 19' 02" + 176 ⁰ 41' 04" ± 180 ⁰00' 00". / 2 = 0 ⁰00' 03"

Значение М0 равно 0 ⁰00' 03", близко к нулю, следовательно, условия поверки соблюдены. Если условия поверки не соблюдаются, тогда выполняют юстировку с помощью программы, заложенной в тахеометре.



2.3.6 Поверка оптического центрира

Линия наблюдения окуляра оптического отвеса должна совпадать с вертикальной осью прибора.

Для поверки окуляра оптического отвеса необходимо установить прибор на штатив над точкой и привести в рабочее положение. Затем развернуть его на 180⁰00'00" вокруг вертикальной оси и проверить расположение центра оптического отвеса. Если центр отвеса находиться точно по центру, то юстировка не требуется.

Если центр отвеса не совместился с центром пункта, то выполняется юстировка следующим образом:

1. Отвинчиваем и снимаем крышку юстировочной секции окуляра оптического отвеса. Под ней находятся четыре юстировочных винта. Вращая эти винты шпилькой, сдвигаем центр оптического отвеса на Ѕ величины отклонения от центра пункта.

2. Затем, используя подъемные винты, повторно совмещаем центр оптического отвеса с центром пункта.

3. Разворачиваем инструмент на 180⁰00' 00" вокруг вертикальной оси еще раз и проверяем положение центра оптического отвеса. Если он совмещен с центром пункта, тогда дальнейшая юстировка не требуется. В противном случае, повторяем юстировку.

2.3.7 Постоянная поправка тахеометра

Прежде всего необходимо уточнить значение постоянной поправки. Установили прибор на штатив и закрепили закрепительным винтом.

Перед выполнением измерений ввели в прибор метеорологические данные, а также высоту инструмента и высоту отражателя.

Измерили данное расстояние прибором десять раз и вычислили среднее по формуле 3:

…/10, (3)

1. 82,244 м

2. 82,243

3. 82.243

4. 82,242

5. 82,243

6. 82,244

7. 82,242

8. 82,243

9. 82,243

10. 82,243 м

= 82,243 м

Постоянная поправка тахеометра равна:

, (4)

где - измеренное расстояние, м;

- базисное расстояние компаратора - 82, 2578 м.

= 82,243 - 82,258 = -15,0 мм.

Вычислив поправку, вводим ее в прибор с противоположным знаком, учитывая ранее введенную поправку.

Постоянная поправку прибора, которая была ранее введена в прибор, проверили при помощи программы, заложенной в тахеометре. Одновременным нажатием кнопок F1 и POWER вызывали эту программу. Выбираем функцию «Постоянная прибора» нажатием кнопки F2. Постоянная поправка прибора была = - 13,1 мм.

Постоянная поправка прибора стала:

, (5)

(-15,0) - (-13,1) = -1,9 мм

2.4 Обследование и рекогносцировка района работ

В ходе обследования территории у руководителя исполнительной группы должно сформироваться представление о территории и особенностях ее ландшафта. При обследовании местности важно оценить все её особенности, включая рельеф, климат, показатели почвы, присутствие различных физико-геологических явлений, а также геоморфологические условия. Проект геодезической сети, составленный в камеральных условиях нуждается в проверке и уточнении на местности. С этой целью выполняют рекогносцировку пунктов.

Основными задачами ее являются:

1) выбор конкретных мест положения геодезических пунктов на местности в соответствии со схемой построения сети;

2) окончательный расчет высот геодезических знаков;

3) выбор типов геодезических знаков и подземных центров, определение глубины закладки последних;

4) уточнение общей сметы расходов с учетом дополнительных данных по организации работ, полученных в процессе рекогносцировки;

5) оценивается состояние всех наземных и подземных сооружений, которые находятся в зоне строительства.

По результатам обследования объекту присваивается категория сложности. К самой простой категории сложности относятся объекты с равнинной местностью, малой плотностью застройки и заселенностью. К самой сложной категории работ относятся промышленные объекты с высокой плотностью застройки, например: заводы, склады и иные объекты, находящиеся в промышленной зоне.

Рекогносцировка является подготовительным этапом для проведения собственно геодезической съёмки, поэтому геодезист выезжает на заданную территорию, чтобы сделать первичные наблюдения и понять, какова сложность его будущей работы.

По результатам рекогносцировки и обследования представляются следующие материалы:

ѕ Пояснительная записка

ѕ Список обследованных и восстановленных реперов

ѕ Уточненные описания мест для закладки реперов, а также абрисы

ѕ Глубина промерзания грунта

ѕ Водопроницаемость грунтов и их засоленность

ѕ Районы строительства крупных объектов и сооружений, добычи полезных ископаемых, откачки воды, нефти и газа

ѕ Меры, принятые для долговременной сохранности нивелирных реперов

2.5 Выбор и закрепление точек геодезической разбивочной основы

Геодезическая разбивочная основа создаётся в районах строительства в виде сети закреплённых знаками пунктов, привязанных к пунктам государственной геодезической сети. Чертёж геодезической разбивочной основы составляют на основе стройгенплана объекта строительства и генерального плана. Работы по созданию разбивочных сетей выполняют по проекту, который разрабатывают в масштабе генерального плана. При его составлении собирают сведения, относящиеся к геодезическим сетям во всех организациях, производящих работы на территории города или поселка в районе строительства.

По собранным материалам составляют схему расположения пунктов ранее выполненных опорных геодезических сетей всех классов и разрядов в пределах территории предстоящих работ.



Рисунок 3 Технология разбивочных работ

Инженерно-геодезические сети обладают рядом характерных особенностей:

1) сети часто создаются в условной системе координат;

2) форма сети определяется обслуживаемой территорией или формой объектов, группы объектов;

3) сети имеют ограниченные размеры, часто с незначительным числом фигур или полигонов;

4) длины сторон, как правило, короткие;

5) к пунктам сети предъявляются повышенные требования по стабильности положения в сложных условиях их эксплуатации.

Геодезическая основа делится на плановую и высотную. К проекту прилагаются каталоги координат и высот, схемы имеющихся пунктов геодезической сети на данной территории, даются расчеты точности построения основы и чертежи геодезических знаков.

При полевом обследовании реперов рекогносцировщик оценивает:

1) состояние репера, его сохранность и соответствие данного типа репера современным требованиям, нарушение наружного оформления, прочность цементации марок;

2) для стенного репера определяют состояние сооружения, в котором он заложен, местоположение, характер и этажность постройки, наличие и размеры трещин в стенах, видимые нарушения фундамента и т.д.;

3) влияние инженерно-геологических факторов на устойчивость репера.

Реперы считаются неустойчивыми, если при их обследовании обнаружены видимые повреждения и несоответствие конструкции современным требованиям. Репер также считается неустойчивым, если в месте его закладки отмечаются карстовые явления, оползни и другие процессы, влияющие на изменение его положения.

В целях обеспечения долговременной сохранности и надежности реперов места для их закладки намечают по возможности на повышениях рельефа с крупнозернистыми слабо увлажненными грунтами. Наиболее желательно закладывать реперы в скальные породы и капитальные каменные, бетонные и железобетонные здания и сооружения.

Уровень грунтовых вод в местах закладки реперов должен быть не ближе 3 м от поверхности земли. Случаи закладки реперов в переувлажненные и заболоченные грунты должны быть редким исключением. Глубину залегания грунтовых вод определяют бурением, по гидрогеологическим данным, полученным на метеостанциях и в местных специализированных организациях, имеющих материалы инженерно-гидрометеорологических изысканий, а также по результатам опроса местных жителей.

В лёссовом грунте не следует закладывать реперы в понижениях местности, где возможна замочка грунта.

Не рекомендуется закладывать реперы в торфяниках. В случае распространения торфяников на больших пространствах необходимо, чтобы якорь репера был заглублен в минеральный грунт не менее чем на 100 см, а марка находилась на 30 см ниже поверхности земли.

Не следует намечать места для закладки реперов на участках, где наблюдаются карстовые и оползневые явления, в затопляемых местах, на косогорах, крутых подъемах, а также там, где будут выполняться строительные, гидротехнические, дорожные, горные и сельскохозяйственные работы.

На пахотных землях реперы закладывают по обочинам и вблизи перекрестков дорог, рядом с опорами линий электропередач и связи, вблизи лесных полезащитных полос и в перелесках, вблизи административных границ и границ землепользователей. При закладке реперов в лесных полезащитных полосах необходимо учитывать возможность наноса земли до 100 см и более.

При выборе мест для закладки реперов вблизи аэродромов, магистральных трубопроводов, линий связи, железных и шоссейных дорог (полоса отчуждения), а также ЛЭП необходимо соблюдать все правила и инструкции соответствующих министерств, ведомств и местных отделений.

В районах подвижных песков реперы закладывают на закрепленных растительностью межбарханных понижениях, по возможности значительных размеров, а также на краях такыров и других местах, где не отмечается движение барханов.

В области многолетней мерзлоты устойчивость реперов может быть обеспечена, если нижнюю часть репера с якорем расположить в многолетнемерзлых грунтах, имеющих достаточно низкую температуру.

В области многолетней мерзлоты места для закладки реперов выбирают на повышенных формах рельефа или микрорельефа с небольшой глубиной простаивания грунта: северных, западных и восточных склонах, если на них не скапливается снег; участках, затененных лесом и заросших мхом. Предпочтение отдают местам с небольшой мощностью деятельного слоя.

При закладке реперов стремятся, как можно меньше нарушать мерзлотный режим грунта вблизи закладываемого репера. В городах и поселках в области сезонного промерзания грунта реперы закладывают в стены кирпичных, каменных, бетонных и железобетонных зданий и сооружений. Здания и сооружения, в которых закладывают стенные реперы, не должны иметь трещин в стенах и видимых нарушений фундамента.

Стенные реперы можно закладывать также в выходы отвесных скал.

Не рекомендуется использовать для закладки стенных реперов здания и сооружения, расположенные ближе 50 м от путей железной дороги.

Стенные реперы следует закладывать вблизи перекрестков улиц, а также в середине кварталов. Стенные реперы должны располагаться на высоте 30 - 60 см от поверхности земли так, чтобы выступы стен не мешали установке реек.

2.6 Создание геодезической разбивочной основы

Заказчик обязан создать геодезическую разбивочную основу для строительства и не менее чем за 10 дней до начала выполнения строительно-монтажных работ передать поэтапно подрядчику техническую документацию на нее и закрепленные на площадке строительства пункты основы, в том числе:

а) знаки разбивочной сети строительной площадки;

б) плановые (осевые) знаки внешней разбивочной сети здания (сооружения);

в) плановые (осевые) знаки линейных сооружений;

г) нивелирные реперы по границам и внутри застраиваемой территории у каждого здания (сооружения) не менее одного, вдоль осей инженерных сетей не реже чем через 0,5 км;

д) каталоги координат, высот и абрисы всех пунктов геодезической разбивочной основы. Приемку геодезической разбивочной основы для строительства оформляют актом. Принятые знаки геодезической разбивочной основы в процессе строительства должны находиться под наблюдением за сохранностью и устойчивостью и проверяться инструментально не реже двух раз в год (в весенний и осенне-зимний периоды).

Плановая основа создается различными методами. Согласно СНиП 3.01.03-84:

1) в виде сетей красных линий регулирования застройки;

2) в виде сетей теодолитных ходов;

3) в виде строительной сетки;

4) в виде систем четырехугольников или центральных систем.

При развитии основы методом триангуляции, наиболее типичными построениями являются:

а) центральные системы (для концентрированных промышленных территорий);

б) цепи треугольников (для линейно-протяженных объектов);

в) в виде геодезических четырехугольников (для Мостовых и гидротехнических сооружений);

г) в виде вставки пунктов в треугольники;

д) небольшие сети из этих фигур.

Триангуляцию можно заменить трилатерацией того же разряда точности. Если в триангуляции все стороны треугольников вычисляются через измеренные углы (кроме базисной стороны), то в триангуляции все стороны измеряются. А необходимые углы вычисляются через стороны. Следовательно, трилатерацию следует применять, если имеется в наличии современная электронная аппаратура измерения длин.

Если электронная аппаратура сочетает в себе одновременно и угловые и линейные измерения, то можно развивать линейно-угловую сеть. Она в меньшей степени зависит от геометрии фигуры, обеспечивается задний контроль угловых и линейных измерений. Линейно-угловая сеть позволяет вычислить координаты пунктов точки, чем в сетях триангуляции и трилатерации, примерно в 1,5 раза.

Для строительства объектов класса точности 2-0 подходит сеть трилатерации 2-го разряда, где длины сторон треугольника от 250 м до 300м, средняя квадратическая погрешность измерения сторон не более 1:20000, наименьшее значение угла треугольника равна 20°.

Для строительства с классом точности 3-0, следует применять для развития геодезической основы, полигонометрию 2-го разряда. А для разбивочных работ вытянутых сооружений с разрядом точности 4-0, можно применять теодолитные ходы.

На строительной площадке разбивочную основу чаще всего создают в виде строительной сетки (системы смежных квадратов или прямоугольников). Если красные линии продолжают ранее проложенные, исходными данными служат ранее вычисленные координаты пунктов красных линий.

В зависимости от назначения строительной сетки и типа строящегося объекта длину стороны квадрата сетки принимают от 10 до 400 м. Наибольшее распространение получила сетка со стороной 200 м. В цеховых условиях для расстановки технологического оборудования сетку проектируют со стороной 10-20 м. Пункты сетки закрепляют надежными центрами в местах, где может быть обеспечена их сохранность на весь период строительства.

Строительная сетка как геодезическая основа для разбивки сооружений по сравнению с другими методами имеет ряд преимуществ:

а) простота и удобство вычислений при выполнении разбивочных работ и их контроля;

б) обеспечение равномерной точности разбивок по всей территории стройплощадки;

в) возможность использования пунктов в качестве геодезического обоснования съемок в процессе строительства и эксплуатации, для наблюдений за деформациями сооружений.

Недостатки:

а) большое количество трудоёмких линейных и угловых измерений;

б) сложность уравнительных вычислений требуют специалистов высокой квалификации.

Проектирование выполняют на генеральном плане будущего сооружения. Строительные разбивочные сетки создаются на местности в соответствии с проектом производства геодезических работ (ППГР).

Принципы расположения их следующие:

1) линии сетки располагают параллельно главным осям сооружений;

2) линии сетки располагаются вблизи контуров объектов;

3) возводимое сооружение не должно закрывать видимость между линиями сетки.

Для удобства составления разбивочных чертежей и ведения геодезических работ координаты пунктов строительной сетки чаще всего вычисляют в условной системе координат. Одной из вершин присваивают условные координаты так, чтобы координаты всех остальных пунктов были положительными. Для этого одну из вершин сетки, размеченной на генплане, принимают за начало координат. Эту вершину выбирают в юго-западном углу строительной площадки или вне ее с таким расчетом, чтобы основные точки сооружений были заданы с положительными абсциссами и ординатами. Если удается совместить начало координат с пунктом государственной геодезической сети, это значительно облегчает разбив сетки на местности и упрощает вычисления. Координатные оси в большинстве случаев обозначают буквами A - вертикальные и В - горизонтальные (рисунок 4). В результате точки пересечения линий сетки получают координаты в такой условной системе координат - для обозначения номера пункта (координаты) к буквам добавляют индекс, указывающий число сотен метров по оси абсцисс или ординат. Точки пересечения осей сооружений получают координаты в этой условной системе координат.



Рисунок 4 Обозначение строительной сетки

Координаты пунктов сети представлены в системе СК-63, в системе координат «Строительная сетка» и так же Балтийская система высот 1977 года. В ходе изыскательских работ ПАО АК «ВНЗМ» составляет каталог координат пунктов геодезической разбивочной основы (таблица 2) для всей территории строительства.

Таблица 2

Каталог координат и высот пунктов ГРО

№	Х	У	H
Вр. Рп. 1401	14А+80,450	2Б+91,144	47,051
Гр. Рп.-31	12А+40,780	14Б+72,960	48,220
Гр. Рп.-34	15А+01,284	4Б+88,777	47,428
Гр. Рп.-35	8А+02,851	5Б+28,422	49,692
Гр. Рп.-36	8А+36,111	3Б+05,089	50,136
Гр. Рп.-37	4А+66,785	5Б+21,661	49,274
Гр. Рп.-39	2А+15,972	8Б+01,402	49,893
Гр. Рп.-40	0А+34,715	8Б+87,044	49,485
Вр. Рп. Укпг-1	15А+25,681	7Б+69,480	48,170
РП 5. ГДП ВУ	19А+37,816	8Б+92,605	45,788
РП 7. ГДП ВУ	9А+35,510	8Б+89,020	49,880
Гр. Рп.-60	7А+78,230	36Б+99,150	45,239
Гр. Рп.-61	10А+69,580	36Б+14,770	46,640

2.7 Геодезические работы при съемке днища резервуара

На выделенной площадке под строительство, на каждом отдельном этапе инженерно-геологические изыскания, выполняют в определенной последовательности: Собираются общие сведения по территории из литературы и архивных материалов изыскательских организаций; сведения о рельефе, климате, населении, речной сети, и т. д.;

Инженеры-геологи вместе с инженерами-проектировщиками проводят осмотр строительной площадки, рельеф, определяется степень ее застройки, осматривают ранее построенные здания (сооружения), растительность, дорожную сеть и т.д.; в целом определяется пригодность участка под застройку и формируют техническое задание;

Выполняются инженерно-геологические изыскания, в полевых условиях изучают геологическое строение площадки, гидрогеологию, процессы геологии, при необходимости на грунтах ставят опыты; отобранные пробы подземных вод увозят и изучают в лабораториях;

По окончанию полевых работ и лабораторных в этот период составляют инженерно-геологический отчет, который потом они защищают в проектной организации, и тогда он становится главным документом и используется для проектирования объекта.

Основным методом изучения деформаций инженерных сооружений и технологического оборудования нефтяной промышленности является геодезический мониторинг, который требуется выполнять систематически. Систематические наблюдения за деформациями объектов нефтегазодобычи имеют научное и практическое значение.

Научное значение заключается в том, что полученные геодезическими инструментами данные о величинах деформаций, а также об их динамике, в зависимости от разнообразных техногенных и природных условий, позволяют уточнить методы расчета оснований, установить величины предельно допустимых деформаций и их неравномерности для различных видов грунтов и групп наблюдаемых объектов.

Практическое значение заключается в том, что полученные сведения позволяют обеспечить долговечность рассматриваемых объектов, эксплуатационную надежность, а также предотвратить аварийные случаи и пожароопасные ситуации.

В основном днища резервуаров испытывают напряжения от давления жидкости, и поэтому толщину берут по технологическим соображениям удобства и надежности по выполнению сварных соединений и сопротивляемости коррозии.

Днища резервуаров должны быть коническими с уклоном к центру или от центра. Для резервуаров объемом до 1000 м3 используют плоские днища.

Рисунок 5 Днище резервуара

У резервуаров объемом от 2000 м3 и выше, днище должны иметь центральную часть и утолщенную кольцевую окрайку. Толщина листов центральной части днища должна быть не менее 4 мм. Номинальная толщина листов окрайки днища должна быть не менее 6 мм

Стальные сварные цилиндрические резервуары вместимостью от 100 до 50000 м3, предназначенные для хранения нефти и нефтепродуктов, являются энергоемкими и экологически опасными сооружениями. Поэтому они подлежат обязательному техническому диагностированию с целью контроля за текущим состоянием.

Система технического диагностирования резервуаров включает в себя 2 уровня проведения работ:

1 уровень: частичное техническое обследование резервуара с наружной стороны (без выведения его из эксплуатации).

2 уровень: полное техническое обследование резервуара, требующее его выведения из эксплуатации, опорожнения, зачистки и дегазации.

Частичное наружное обследование производится не реже одного раза в 5 лет для нормальных резервуаров, а для резервуаров, отработавших расчетный срок службы (20 лет), не реже 1 раза в 4 года.

Полное обследование резервуаров выполняется сразу перед введением в эксплуатацию резервуаров, а в дальнейшем, соответственно, не реже 1раза в 10 и 8 лет.

Типовая программа полного технического диагностирования резервуаров включает:

- ознакомление с эксплуатационной технической документацией на резервуар;

- визуальный осмотр всех конструкций резервуаров, включая сварные соединения;

- измерение фактических толщин элементов резервуара;

- измерение геометрической формы стенки и нивелирование днища;

- контроль сварных соединений стенки неразрушающими методами, т.е. ультразвуковым, магнитопоршковым, рентгеновским;

- исследование химического состава, механических свойств металла и сварных соединений и их структуры;

- проверка состояния основания и отмостки;

- проверочные расчеты конструкций;

- проверочные расчеты конструкций резервуаров;

- анализ результатов обследования, составление заключения о техническом состоянии резервуара, разработка рекомендаций по их дальнейшей эксплуатации, ремонту или исключению из дальнейшей эксплуатации.

Частичное наружное обследование включает в себе следующие этапы:

1. Ознакомление с эксплуатационно-технической документацией на резервуар, сбор информации об объемах и методах выполнения ремонта.

2. Анализ конструктивных особенностей резервуара и имеющейся информации по технологии изготовления, монтажа, ремонта или реконструкции; анализ условий эксплуатации; определение наиболее нагруженных, работающих в наиболее тяжелых и сложных условиях элементов резервуара.

3. Натурное обследование резервуара:

а) визуальный осмотр всех конструкций с наружной стороны;

б) измерение толщины поясов стенки, выступающих окрайков днища и настила кровли;

в) измерение геометрической формы стенки и наружного контура днища;

г) проверка состояния основания и отмостки.

Как в полном, так и в частичном обследовании резервуаров включены геодезические работы по определению геометрических параметров резервуара. И следует отметить, что именно систематические геодезические наблюдения дают наиболее полную информацию о закономерностях изменения положения сооружения во времени.

При полном обследовании резервуара выполняются следующие геодезические работы:

1. Нивелирование наружного контура днища.

2. Площадная съемка днища внутри резервуара.

3. Измерение геометрической формы стенки с целью определения величины ее отклонения от вертикали.

При обследовании днищ при полном диагностировании резервуаров основное внимание должно быть уделено:

- выявлению опасных зон и факторов, способных нарушить целостность днища;

- определению минимальной фактической толщины элементов днища;

- выявлению геометрических отклонений от проектной формы;

- определению размеров дефектов и повреждений и оценке их допустимости;

- определению размеров и оценке состояния окраек, выступающих за наружный контур стенки резервуара. Протечки в днищах резервуаров недопустимы. Коррозионные или другие повреждения или дефекты, которые могут быть потенциальной причиной протечек или разрушений должны быть выявлены и устранены.

Контроль деформаций днища резервуара.

В основном днища резервуаров испытывают напряжения от давления жидкости, и поэтому толщину берут по технологическим соображениям удобства и надежности по выполнению сварных соединений и сопротивляемости коррозии.

Днища резервуаров должны быть коническими с уклоном к центру или от центра. Для резервуаров объемом до 1000 м3 используют плоские днища.

Площадная съемка днища резервуара выполняется для определения высоты выпучин (вмятин). Количество точек по днищу намечают из расчета, что на днищах диаметром до 12 м предельная площадь хлопуна равна 2 м2 (допуск на высоту выпучин (вмятин) составляет 150 мм), а на днищах диаметром более 12 м предельная площадь хлопуна составляет 5 м2 (допуск на высоту выпучин (вмятин) - 180 мм).

Перед началом работ, необходимо произвести визуальный осмотр днища резервуара на наличие местных вмятин и выпучин на центральной части днища. Так же выпучины можно определить путем надавливания ногой по всему периметру резервуара на места их локального расположения. При необходимости, для удобства выполнения съемки, мелом очерчиваем контур вмятин или выпучин, если таковые имеются.

Съемку днища выполняют, через каждые 3-5 метров по спирали «к центру». Выбираем наиболее выгодное расположение прибора. Устанавливаем его таким образом, чтобы заснять днище как можно тщательнее. При этом решающее значение будет иметь загруженность резервуара, т.е. какие-либо конструкции и установки могут загораживать видимость на ту или иную точку.

Необходимо обеспечить как можно более устойчивое положение штатива, т.к. при малейшем стуке, шаге, или проведение каких-либо работ в резервуаре, пузырек будет отклонятся от нуль-пункта. Чтобы добиться более устойчивого положения прибора, а соответственно и более качественно проведенной съемки, необходимо обеспечить опустошенность резервуара от каких-либо помех. Таковыми могут послужить малейшие удары по стенке резервуара и его днищу, сварочные или же монтажные работы производимые в резервуаре и в близи него.