Обследование гидроэлектростанций проводится для оценки текущего состояния как всего комплекса сооружений, так и его отдельных элементов. В процессе проверки специалисты находят не только явные повреждения, но и скрытые дефекты, которые могут помешать безопасной работе ГЭС.
В этой статье расскажем, как проходит подводное обследование гидроэлектростанций и какое оборудование для этого требуется: гидролокаторы, звуковизоры, телеуправляемые аппараты. Полезнее всего этот текст будет тем, кто имеет дело с ГЭС не в теории, а на практике: инженерам, гидротехникам, гидрологам и тем, кто управляет подводной техникой.
Нужно быстро подобрать гидроакустику под свои задачи? Обратитесь к нашим специалистам, чтобы выбрать оптимальный вариант в короткие сроки. В нашем ассортименте — сонары, звуковизоры и ТНПА от ведущих производителей.
Регламент и периодичность обследований гидроэлектростанций
Безопасность ГЭС критически важна для энергетики страны и стабильности общества в целом. Сегодня вопросы защищённости объектов становятся всё сложнее, и мониторинг гидроакустическими методами здесь работает как многослойный барьер. Он помогает не только вовремя замечать естественный износ конструкций, но и противостоять незаконному проникновению, диверсиям и вторжению дронов.
Порядок проведения осмотра закреплён в государственном стандарте ГОСТ Р 70750-2023. Этот документ устанавливает нормы (в том числе и требования к оборудованию) и типовую форму техзадания для сооружений ГЭС.
Когда и зачем проводят подводно-технические инспекции ГЭС
Подводно-технические обследования (ПТО) гидротехнических сооружений на гидроэлектростанциях — процедура не разовая, а привязанная к конкретным событиям и срокам. Вот в каких ситуациях их назначают:
- На этапе строительства — если пропуск воды шёл с отклонениями от режима затворов либо после паводка, чьи расходы превысили расчётные. При этом максимальный интервал между проверками — два года.
- Сразу по завершении стройки — первое контрольное ПТО.
- Спустя два года эксплуатации — второе обследование. Если в первый год паводок прошёл не по проекту, проверку делают сразу после него.
- Нижний бьеф — проверяют после каждого пропуска расходов, приближенных к расчётным, но с периодичностью не реже одного раза в пять лет.
- Верхний бьеф — как минимум один раз в десять лет.
- Внеплановое ПТО — назначают после землетрясений магнитудой свыше 6 баллов и прочих катаклизмов, угрожающих целостности ГТС.
- Внеплановое ПТО после ремонта — выполняют после капремонта или реконструкции подводных сооружений, а также после очистки дна отводящего русла. Момент выбирают после первого паводка через восстановленный участок — так проверяют качество выполненных работ.
Если смотреть на обследование гидроэлектростанции глазами подводного инспектора, в первую очередь интерес представляют несколько типов конструкций: вертикальные стенки, водоприёмные ковши насосных станций, а также подводящие и отводящие каналы.
К вертикальным стенкам относятся подводные части насосных станций, опорные конструкции, колодцы, сороудерживающие решётки. У них есть характерные проблемы: интенсивное обрастание водорослями и речными моллюсками, отклонение от проектной вертикали, разрушение в зоне переменного уровня под влиянием климата, а также эрозия под действием потока воды и наносов.
Водоприёмные ковши, подводящие и отводящие каналы — здесь преобладают горизонтальные и наклонные поверхности. На них оседают донные отложения, крупный мусор и ракушки моллюсков. Ещё одна типичная проблема — просадка плит из-за размыва основания.
Что именно проверяют при осмотре конструкций ГЭС:
- объём и характер донных отложений и крупного мусора;
- состояние сооружения в целом: трещины, сколы, оголённая арматура, состояние швов;
- наличие разрушений в строительных и температурных швах;
- признаки подмыва опор и просадки откосов;
- оползневые процессы на откосах;
- скрытые угрозы, включая взрывоопасные предметы.
Отдельный акцент при обследовании гидроэлектростанции делается на состоянии бьефов, то есть участков акватории выше и ниже по течению – от них зависит безопасный водозабор и нормальная работа конструкций. Чтобы увидеть полную картину, задействуют целый набор гидроакустических методов. С их помощью можно:
- получить информацию о подводном рельефе и глубинах;
- построить эхограмму поверхности дна и обнаружить потенциально опасные объекты;
- изучить структуру и толщину донных отложений.
Рекомендуемые приборы для инспекций ГЭС
Обследование гидроэлектростанций по ГОСТ Р 70750-2023 опирается в первую очередь на гидроакустику. Такой подход даёт сразу несколько ощутимых преимуществ:
- результат не зависит от прозрачности воды и уровня освещённости;
- обнаружение объектов и дефектов идёт с высокой точностью;
- изображение в высоком разрешении поступает в реальном времени.
Боковые и секторные гидролокаторы не сдают позиций даже там, где много наносов, сильное течение и видимость почти нулевая. Они позволяют прямо в моменте наблюдать, как наносы накапливаются перед мусороуловительными решётками, заранее видеть угрозу засорения и не допускать аварийных остановов.
Визуальная часть осмотра проводится двумя путями: либо с плавсредства или надводной части сооружения — с помощью аппаратов ROV; либо с привлечением водолазов? Проводящих фото- и видеофиксацию. Там, куда добраться сложно и где человек рискует, в дело идут беспилотные технические средства: они держат рабочие параметры на течениях и выдают нужную точность измерений.
Обследование гидроэлектростанций невозможно представить без надёжного гидроакустического инструмента. Один из таких — сонарный комплекс Гринда-6375, созданный для подводных инспекций самого разного масштаба.
Главное его достоинство — гибкость в интеграции. Прибор совместим с телеуправляемыми необитаемыми аппаратами (ТНПА), автономными роботами (АНПА) и другими платформами. Это значит, что оператор способен подвести технику вплотную к конструкции и разглядеть детали там, где обычные камеры сдаются — например, в воде с высокой мутностью.
Гринда-6375 работает в двух частотных режимах, и каждый решает свою задачу. Режим 750 кГц удобен для обзорного сканирования на средних дистанциях — он быстро даёт общую картину вокруг объекта. Режим 1,2 МГц включают, когда нужна максимальная детализация: он вытягивает мелкие дефекты, следы коррозии и предметы минимального размера.
По глубине прибор не ограничен мелкими задачами: штатно он опускается до 500 метров, а со специальной опцией — до 1000 м. Это делает его пригодным и для обследования гидроэлектростанций, и для глубоководных миссий. Энергопотребление у сонара экономичное — его можно ставить даже на компактные беспилотники с небольшим запасом питания. А благодаря высокой чувствительности специалисты выявляют скрытые угрозы (скажем, прикреплённые мины) на ранней стадии и тем самым предотвращают диверсии.
Когда стоит задача охватить максимум пространства за минимум проходов, в дело вступает Гринда-6375 Плюс. Здесь разработчики сделали ставку на акустическую оптику и заметно расширили сектор обзора. У базовой версии на частоте 1,2 МГц вертикальная апертура была всего 12°, и для больших площадей приходилось нарезать множество галсов. У версии «Плюс» этот параметр вырос до 20° на обеих частотах, а на низкой частоте горизонтальная апертура достигла 136°. Итог — вертикальные плоскости снимаются за один проход, а время погружения ощутимо экономится.
Второй инструмент в нашем арсенале — ТНПА ДАЙВЕР-201. Его стихия — осмотр подводных конструкций (включая обследование гидроэлектростанций), поисковые операции, контроль состояния корпусов судов, подводных переходов газопроводов и кабельных линий. Аппарат уверенно работает при плохой видимости и сильных течениях, а также несёт дополнительную нагрузку — оборудование общей массой до 7 кг.
Управление сосредоточено в руках одного оператора, который находится на надводном блоке. Базовая версия рассчитана на глубину около 300 метров, но по запросу её можно досвести до 500. Питание и обмен данными идут по кабелю, соединяющему ТНПА с блоком управления.
На борту аппарата — высокочувствительная подводная видеокамера, способная снимать при слабом освещении. Качество картинки позволяет осматривать объекты даже в мутной воде. Плюс ДАЙВЕР-201 — это открытая платформа: на него ставят гидролокаторы, многолучевые эхолоты, магнитометры и другую аппаратуру, необходимую для инспекции гидроэлектростанций.
Подобрать оборудование под конкретную задачу — от глубины погружения до типа платформы — лучше вместе со специалистом. Наши сотрудники помогут сравнить модели, учесть условия работы и собрать комплект, который закроет все задачи обследования гидроэлектростанций. Обращайтесь — мы подберём оптимальное решение и ответим на вопросы по ценам и поставкам.