СП 263.1325800.2016. Приложение В МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОТСЕКА ЛИНИИ МЕТРОПОЛИТЕНА

В.1.1

Испытания герметичности отсеков проводят в приспособленных под убежища участках линии при их приемке в эксплуатацию, а также периодически в процессе эксплуатации метрополитена.

В.1.2

Задачей испытаний является определение зависимости объема утечек воздуха от величины подпора в отсеке при наддуве вентиляционными установками, а также выявление мест утечек воздуха из отсека для последующего устранения обнаруженных неплотностей.

В.1.3

Критерием при оценке герметичности отсека является кривая, отражающая зависимость между нормируемыми (допустимыми) потерями воздуха через неплотности и подпором (избыточным давлением воздуха по сравнению с атмосферным) в отсеке. Герметичность отсека определяют путем сравнения полученных в ходе испытаний данных о фактических потерях воздуха с нормируемыми.

Нормируемые утечки воздуха в испытываемых отсеках (на один километр отсека) следует рассчитывать по формулам (В.1) и (В.2) и представлять в виде графиков в осях L − ΔP (рисунок В.1):

- для глубокого заложения:

Lн = 12,5ΔP + 2,16δ√(ΔP) ; (В.1)

- для мелкого заложения:

Lн = 50,0ΔP + 2,16δ√(ΔP) , (В.2)

где Lн - нормируемая утечка воздуха, м3/(ч·км);

ΔP - подпор воздуха в отсеке, кгс/м2;

δ - периметр защитных устройств (затворов, клапанов и т.п.) на один километр двухпутного отсека, м/км.

Примечание - Коэффициенты в формулах приняты с учетом данных натурных измерений в московском метрополитене.

Рисунок В.1 - График нормируемой

утечки воздуха в испытываемом отсеке

В формулах (В.1) и (В.2) первый член характеризует утечки воздуха через строительные ограждающие конструкции, а второй - через защитные устройства.

Величина δ находится из отношения суммарного периметра всех защитных устройств, отделяющих отсек от внешней среды и смежных с ним помещений, к общей его протяженности. Периметр определяется по притвору (длине уплотняющей резины) устройства. При последовательной установке в проеме двух и более защитных устройств учитывается периметр только первого из них со стороны отсека.

Формула (В.1)

Lн = 12,5ΔP + 2,16δ√(ΔP) ; (В.1)

Lн = 12,5ΔP + 2,16δ√(ΔP) (В.1)

Формула (В.2)

Lн = 50,0ΔP + 2,16δ√(ΔP) , (В.2)

где Lн - нормируемая утечка воздуха, м3/(ч·км);

ΔP - подпор воздуха в отсеке, кгс/м2;

δ - периметр защитных устройств (затворов, клапанов и т.п.) на один километр двухпутного отсека, м/км.

Lн = 50,0ΔP + 2,16δ√(ΔP) (В.2)

где Lн - нормируемая утечка воздуха, м3/(ч·км);

ΔP - подпор воздуха в отсеке, кгс/м2;

δ - периметр защитных устройств (затворов, клапанов и т.п.) на один километр двухпутного отсека, м/км.

В.1.4

Для оценки герметичности отсека необходимо выполнять не менее двух замеров подпора (усредненного по длине отсека) при различных расходах подаваемого в отсек воздуха.

Фактический расход подаваемого в отсек воздуха Lф, численно равный его потерям через неплотности в строительных ограждающих конструкциях и защитных устройствах [8], приведенный по температуре и давлению к стандартным условиям, в расчете на километр двухпутного отсека м3/(ч·км) вычисляют по формуле

Lф = LзZ/L , (В.3)

где Lз - замеренный расход подаваемого в отсек воздуха, м3/ч;

L - протяженность отсека, км;

Z - поправка на стандартный воздух с температурой 20 °C и барометрическим давлением 760 мм рт. ст., вычисляемая по формуле

Z = 0,358Bз/(273 + tз) ; (В.4)

Lф = Lз·0,385Bз/(L(273 + tз)) , (В.5)

где Bз - барометрическое давление в отсеке (в месте замера Lз), мм рт. ст.;

tз - температура воздуха (в месте замера Lз), °C.

Средний подпор воздуха в отсеке, приведенный к условиям стандартного воздуха:

ΔPф = (ΔPз1/Z1 + ΔPз2/Z2 +... + ΔPзn/Zn)/n , (В.6)

где ΔPз1 , ΔPз2 ... ΔPзn - подпор воздуха в отсеке в точках (местах) замера;

Z1, Z2...Zn - поправка на стандартный воздух в точке замера подпора воздуха;

n - число точек (мест) замера.

Формула (В.3)

Lф = LзZ/L , (В.3)

где Lз - замеренный расход подаваемого в отсек воздуха, м3/ч;

L - протяженность отсека, км;

Z - поправка на стандартный воздух с температурой 20 °C и барометрическим давлением 760 мм рт. ст., вычисляемая по формуле

Lф = LзZ/L (В.3)

где Lз - замеренный расход подаваемого в отсек воздуха, м3/ч;

L - протяженность отсека, км;

Z - поправка на стандартный воздух с температурой 20 °C и барометрическим давлением 760 мм рт. ст., вычисляемая по формуле

Формула (В.4)

Z = 0,358Bз/(273 + tз) ; (В.4)

Z = 0,358Bз/(273 + tз) (В.4)

Формула (В.5)

Lф = Lз·0,385Bз/(L(273 + tз)) , (В.5)

где Bз - барометрическое давление в отсеке (в месте замера Lз), мм рт. ст.;

tз - температура воздуха (в месте замера Lз), °C.

Lф = Lз·0,385Bз/(L(273 + tз)) (В.5)

где Bз - барометрическое давление в отсеке (в месте замера Lз), мм рт. ст.;

tз - температура воздуха (в месте замера Lз), °C.

Формула (В.6)

ΔPф = (ΔPз1/Z1 + ΔPз2/Z2 +... + ΔPзn/Zn)/n , (В.6)

где ΔPз1 , ΔPз2 ... ΔPзn - подпор воздуха в отсеке в точках (местах) замера;

Z1, Z2...Zn - поправка на стандартный воздух в точке замера подпора воздуха;

n - число точек (мест) замера.

ΔPф = (ΔPз1/Z1 + ΔPз2/Z2 +... + ΔPзn/Zn)/n (В.6)

где ΔPз1 , ΔPз2 ... ΔPзn - подпор воздуха в отсеке в точках (местах) замера;

Z1, Z2...Zn - поправка на стандартный воздух в точке замера подпора воздуха;

n - число точек (мест) замера.

В.1.5

Герметичность отсека считается удовлетворительной, если на графике в осях L − ΔP точки Lф, ΔPф , полученные в ходе испытаний и определяющие фактическое состояние расхода (утечки) и подпора воздуха в отсеке, располагаются на кривой или слева от нее. В противном случае герметичность отсека признается неудовлетворительной (см. ниже пример оценки герметичности отсека).

В.2.1

Испытания отсеков на герметичность проводит комиссия в процессе приемки линии в эксплуатацию. На комиссию возлагаются также работы по подготовке испытаний и оформлению их результатов.

В.2.2

Составляют рабочую программу испытаний в соответствии с разделом В.5.

В.2.3

До начала испытаний строительные конструкции, места ввода коммуникаций, защитные устройства, отделяющие отсек (участок) от внешней среды и примыкающих помещений, приводят в соответствие с нормативными требованиями и проектной документацией.

В.2.4

В процессе подготовки к испытаниям проводят следующие мероприятия:

- определяют последовательность включения вентиляционных установок в отсеке;

- тарируют устройства для замера расхода воздуха и выполняют его измерение в режиме работы тоннельной вентиляции;

- измеряют напор вентиляционных установок, используемых для наддува воздуха в отсек, а также определяют способы изменения воздухоподачи;

- подготавливают отверстия для установки штуцеров в местах замера подпора и депрессии естественной тяги в отсеке;

- проводят опробование приборов и оборудования;

- намечают места размещения измерительных постов в отсеке и командного пункта испытаний (КПИ), обеспечивается связь между ними.

В.2.5

Непосредственно перед испытаниями проводят инструктаж состава участников испытаний; проверяют телефонную связь постов с КПИ и проводят тренировочный цикл взаимодействия персонала КПИ и постов.

При проведении инструктажа по технике безопасности особо указывается на недопустимость нахождений людей во время испытаний в непосредственной близости от защитных устройств с внешней стороны отсека.

В.2.6

Для проведения испытаний рекомендуется использовать приборы и материалы, указанные в таблице В.1. Допускается применять приборы и материалы других типов с аналогичными техническими параметрами.

Таблица В.1

В.3.1

Участники испытаний с необходимой документацией и приборами прибывают на свои посты, устанавливают приборы и оборудование и докладывают о готовности на КПИ.

В.3.2

Отключаются все УТВ в испытуемом отсеке и в отсеках, прилегающих к нему.

Закрываются и герметизируются станционные, перегонные и вентиляционные затворы и другие защитные устройства (клапаны, задвижки и т.д.), за исключением устройств в УТВ, через которую будет нагнетаться воздух.

Результаты выполненной работы передаются на КПИ и заносятся в бланк.

В.3.3

Измеряются депрессия естественной тяги, барометрическое давление, температура и относительная влажность воздуха в отсеке. Результаты замеров фиксируются в бланке.

В.3.4

Включается УТВ для наддува воздуха в отсек.

Проводится непрерывное наблюдение за изменением подпора воздуха в отсеке, измеряется расход нагнетаемого в отсек воздуха, результаты замеров через каждые 30 с фиксируются в бланке.

Одновременно с началом нагнетания воздуха в отсек проводится обследование возможных мест утечек воздуха.

В.3.4.1.1

Величина подпора воздуха в отсеке определяется методом измерения перепада давления преимущественно на станционном затворе с использованием резервной трубы в упоре затвора.

В.3.4.1.2

Микроманометр, используемый при замерах должен находиться в хорошо освещенном месте, на прочном оснований и удобной высоте. Измерительную трубку микроманометра ММН-240 следует устанавливать с "постоянной прибора" K = 0,4, обеспечивающей измерение величины подпора воздуха в отсеке до 100 кгс/м2.

В.3.4.1.3

При измерении разрежения в отсеке (в случае действия отрицательной естественной тяги) к штуцеру в затворе следует присоединять плюсовую трубку микроманометра.

В.3.4.1.4

Величину естественной тяги следует измерять в период, когда все защитные устройства отсека, кроме затвора в УТВ, которая будет подавать воздух в отсек, закрыты.

Результаты измерений следует записывать в журнал наблюдений с интервалом 30 с по секундомеру, с отметкой текущего времени в часах и минутах.

В.3.4.1.5

Температуру и относительную влажность воздуха на станции следует измерять любым психрометром в начале и конце испытания.

В.3.4.1.6

Барометрическое давление следует измерять суточными метеорологическими барографами М-22с, один из которых устанавливается до затвора, другой после затвора, на одном уровне. Данные записи барографов используют при обработке результатов измерения подпора и для анализа хода испытаний в целом.

В случае если в отсек входят несколько станций, величину подпора измеряют на каждой станции, замеры приводят к стандартному воздуху и усредняют по отсеку.

В.3.4.2.1

Расход нагнетаемого воздуха, соответствующий суммарным утечкам воздуха через неплотности в отсеке при установившемся режиме, вычисляют по формулам:

Lз = VсрF, м3/с (В.7)

или

Lз = 3600VсрF, м3/ч, (В.8)

где Lз - количество воздуха, подаваемого в герметизированный отсек;

Vср - средняя скорость движения воздуха в замерном сечении тоннеля или трубопровода, м/с;

F - площадь замерного сечения тоннеля или трубопровода, м2.

Примечание - Достоверность результатов замеров зависит от правильного выбора места, времени и метода измерения, устойчивости параметров воздушного потока (скорость, давление, температура, относительная влажность), точности измерения сечения тоннеля.

Формула (В.7)

Lз = VсрF, м3/с (В.7)

Lз = VсрF, м3/с (В.7)

Формула (В.8)

Lз = 3600VсрF, м3/ч, (В.8)

где Lз - количество воздуха, подаваемого в герметизированный отсек;

Vср - средняя скорость движения воздуха в замерном сечении тоннеля или трубопровода, м/с;

F - площадь замерного сечения тоннеля или трубопровода, м2.

Lз = 3600VсрF, м3/ч (В.8)

где Lз - количество воздуха, подаваемого в герметизированный отсек;

Vср - средняя скорость движения воздуха в замерном сечении тоннеля или трубопровода, м/с;

F - площадь замерного сечения тоннеля или трубопровода, м2.

В.3.4.2.2

К замерам приступать не ранее чем через 15 - 20 мин после включения УТВ на нагнетание, т.е. после стабилизации давления в загерметизированном отсеке.

Следует учитывать, что при большом внутреннем объеме и относительно высокой герметичности отсека расход воздуха из него (утечка) может быть меньше, чем производительность вентилятора. Чтобы в этих условиях обеспечить устойчивость работы вентилятора (предотвратить помпаж), необходимо изменить способ воздухоподачи (3.5).

В.3.4.2.3

Замерное сечение следует выбирать, как правило, на прямолинейном участке тоннеля на расстоянии не менее пяти внутренних диаметров тоннеля от вентилятора и местных сопротивлений (сопряжений, сужений, поворотов, оборудования и т.п.).

Площадь замерного сечения следует вычислять по данным обмера тоннеля.

В.3.4.2.4

Для приведения данных испытаний к нормальным условиям одновременно с замером скорости воздушного потока в замерном сечении следует фиксировать барометрическое давление барометром-анероидом М-67, температуру и относительную влажность воздуха - аспирационным психрометром МВ-4М.

Результаты измерений заносят в журнал наблюдения с указанием текущего времени с точностью до 30 с.

В.3.4.2.5

Одним из решающих факторов при выборе способа измерения скорости воздушного потока является ее предполагаемая величина в замерном сечении.

При скорости воздуха более 0,5 м/с в тоннелях диаметром 3 м и более замерщик должен становиться спиной к стене тоннеля и, передвигаясь поперек тоннеля, равномерно перемещать анемометр, держа его перед собой на вытянутой руке. Средняя скорость потока в сечении определяется по числу оборотов крыльчатки анемометра в секунду (разность начального и конечного отсчетов, отнесенная к продолжительности замера в секундах) и прилагаемому к анемометру тарировочному графику.

Замеры в каждом сечении повторяются не менее трех раз.

Полученный при замерах осредненный результат умножается на поправочный коэффициент, учитывающий положение замерщика в сечении тоннеля, равный

D = (F − 0,4)/F . (В.9)

Формула (В.9)

D = (F − 0,4)/F . (В.9)

D = (F − 0,4)/F (В.9)

В.3.4.2.6

При скорости воздушного потока от 0,2 до 0,5 м/с в тоннелях диаметром 3 м и более использовать анемометры АСО-3 или термоэлектроанемометры. Указанные приборы с помощью фотоштативов или других аналогичных приспособлений размещают в центре равновеликих колец, на которые разбивается замерное сечение. Число таких колец должно быть не менее пяти. Включение и выключение всех приборов проводится одновременно. Среднюю скорость воздушного потока определяют по показаниям всех приборов.

В случаях когда поле скоростей воздуха в замерном сечении известно, для определения средней скорости потока в тоннеле достаточно измерить скорость воздуха в центре сечения и умножить ее на коэффициент поля скоростей, для прямолинейных участков вентиляционных и перегонных тоннелей равный 0,83 - 0,85.

В.3.4.2.7

При скорости воздушного потока в тоннеле 0,2 м/с и менее для получения достоверных результатов измерений в замерном сечении тоннеля применяется съемная перемычка из воздухонепроницаемого материала (брезент, полиэтиленовая пленка и т.п.). В центре перемычки устраивается окно, площадь которого определяется из условия обеспечения в его сечении скорости воздуха не менее 0,5 м/с. Перемычку следует изготавливать заранее исходя из предполагаемого места ее установки. Целесообразно перемычку накладывать на решетку ограждения вентиляционного тоннеля со стороны пути, закрепляя ее с помощью тесемок.

Для замера скорости в окне перемычки параметры анемометра следует выбирать исходя из предполагаемой скорости потока.

Более точные результаты могут быть получены при использовании коллектора, установленного в перемычке согласно рисунку В.2. В этом случае вместо анемометра можно использовать микроманометр с пневмометрической трубкой.

— 1 - вентиляционный тоннель; 2 - перемычка; 3 - входной

раструб; 4 - цилиндрическая часть; 5 - отверстие

для установки измерительного прибора; 6 - штатив;

— 7 - крепежные устройства (тесемки, ремень); 8 - решетка

Рисунок В.2 - Схема установки перемычки с измерительным

коллектором в вентиляционном тоннеле

Скорость воздуха, м/с, определяется по измеренной в коллекторе величине динамического (скоростного) давления по формуле

V = √(2Pgg/ρ) , (В.10)

где Pg - динамическое давление, кгс/м2;

ρ - плотность воздуха, кг/м3;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

Для стандартных условий (t = +20 °C; φ = 50% ) при ρ ≥ 1,2 кг/м^3 формула принимает вид

V = 4,04√(Pg) . (В.11)

Данная формула с достаточной для практики точностью справедлива при значениях температуры воздуха в пределах 15 °C - 25 °C.

Формула (В.10)

V = √(2Pgg/ρ) , (В.10)

где Pg - динамическое давление, кгс/м2;

ρ - плотность воздуха, кг/м3;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

V = √(2Pgg/ρ) (В.10)

где Pg - динамическое давление, кгс/м2;

ρ - плотность воздуха, кг/м3;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

Формула (В.11)

V = 4,04√(Pg) . (В.11)

V = 4,04√(Pg) (В.11)

В.3.4.3.1

При испытании отсека на герметичность в нем создается достаточно высокое давление (подпор), приближающееся к величине напора вентиляторов (~60 - 80 кгс/м2), вследствие чего происходит утечка воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях и в защитных устройствах.

В.3.4.3.2

Для снижения утечек воздуха из отсека и соответственно повышения его герметичности в процессе испытаний необходимо обнаружить места утечек и устранить их.

Наиболее вероятными местами утечек воздуха из отсека являются:

- притворы защитных устройств;

- заделка обрамления защитных устройств в упоры;

- вводы коммуникаций в отсек (кабельные, водопроводные и др.);

- дренажи, оборудованные задвижками.

Не исключается утечка воздуха и через неплотности в ограждающих строительных конструкциях тоннелей.

В.3.4.3.3

Обнаружение неплотностей в отсеке возможно различными способами. Например, при давлении в отсеке более 30 кгс/м2 утечки могут быть обнаружены на слух. Особенно эффективен этот способ при обнаружении утечек в защитных устройствах. В этих же местах утечки могут быть обнаружены осязанием. Хорошим индикатором утечек является пламя свечи, которое при значительных утечках вблизи обнаруженных неплотностей отклоняется под действием воздушного потока.

Для индикации утечек могут быть использованы различные дымообразующие устройства - от специальных "дымообразующих трубок", используемых в горном деле, до простейших дымарей.

В.3.4.3.4

Места утечек воздуха отмечаются мелом, фиксируются в схеме отсека и в карточках защитных устройств.

В.3.5

Работы по 3.4 повторяют при измененной воздухоподаче путем:

- включения второго вентилятора УТВ;

- включения второй (третьей) УТВ;

- частичного перекрытия (например, защитным устройством, шибером и т.п.) сечения вентиляционного канала;

- изменения частоты вращения колеса вентилятора.

В.3.6

При завершении испытаний по команде с КПИ отключаются УТВ наддува и восстанавливается исходное положение всех защитных устройств.

Из отсека удаляются использованные в испытаниях оборудование и материалы.

В.4

Оформление результатов испытаний

На основании результатов замеров и расчетов, выполненных по данной методике, составляется протокол испытаний отсека на герметичность. К протоколу прикладывают схему испытуемого отсека, журналы наблюдений, карточки защитных устройств и, при необходимости, пояснительную записку.

В.5

Примерные формы основных отчетных (рабочих) документов

Использованные в приведенных ниже формах документов наименования устройств, приборов, оборудования, места их установки в отсеке, а также схема отсека с условными обозначениями и график работы УТВ приведены в качестве примера.

При проведении испытаний в отсеке в соответствии с настоящей методикой подготавливают его схему, а формы заполняют согласно фактическому наименованию и наличию задействованных при этом устройств, оборудования и приборов.

Рабочая программа оценки герметичности отсека

___________________________ ____________________________________________

(от пикета до пикета) (наименование участка и линии метрополитена)

— 1 Испытание отсека на герметичность проводится комиссией. (Состав

комиссии приводится в приложении к программе).

— 2 Оценка герметичности отсека выполняется по методике, приведенной в

настоящем своде правил.

— 3 Объект испытания: отсек _____________________________________________

(характеристика отсека: длина,

заложение, число станций)

— 4 Дата испытания: "__" ____________________ г.

— 5 Время проведения испытаний: с _________________ по __________________

(час, мин)

— 6 Командный пункт испытаний (КПИ) размещается на станции _____________,

(название)

оборудуется телефонной связью с измерительными постами на _________________

(указать

расположение

и число постов)

— 7 На период испытаний закрываются защитные устройства отсека согласно

прилагаемому перечню устройств и графику проведения испытаний.

— 8 Режим работы УТВ в период проведения испытаний отражается в графике.

— 9 Подпор (давление) воздуха в отсеке обеспечивается нагнетанием воздуха

УТВ N ____________________________, режим работы регламентируется графиком.

(номер по проектной

документации)

— 10 Место замера расхода нагнетаемого в отсек воздуха __________________

(указать место)

— 11 Способ измерения скорости (расхода) нагнетаемого воздуха ___________

(указать

способ)

— 12 Места измерения величины подпора в отсеке __________________________

(указать здесь, показать

на схеме)

— 13 Места контроля возможных утечек воздуха ____________________________

(указать здесь, показать

на схеме)

— 14 По результатам испытаний составляется протокол.

— 15 К программе прилагаются:

- состав комиссии;

- перечень защитных устройств в отсеке;

- схема отсека с расположением измерительных постов;

- график работы УТВ и других объектов в отсеке.

Подписи:

Председатель комиссии, представители заказчика, строительной и

монтажной организаций, МЧС, других заинтересованных организаций

____________________________________

(организация, должность, Ф.И.О.)

Перечень защитных устройств в отсеке N ___

и расстановка сил и средств при оценке его герметичности

Подписи:

Карточка защитного устройства

Определение мест утечек воздуха

при испытаниях герметичности отсека

Возможные места утечки воздуха:

- притворы и заделы обрамления защитного устройства;

- вводы коммуникаций (кабельные вводы, водопроводные и т.д.);

- дренажи, оборудованные задвижкой;

- неплотности в обделке тоннеля.

Подпись:

Протокол N ____ депрессионной съемки

Отсек N _____

Объект испытаний _________________

Номер измерительного поста __________

Дата измерения ____________

Исполнитель _______________

Тип и номера приборов ________________

Подпись:

Протокол N __ воздушной съемки

Объект ____________________

Дата и время съемки __________________

Исполнители __________________________

Приборы ______________________________

Подписи:

Протокол оценки герметичности отсека

___________________________________________________________________________

(наименование участка, линии)

"__" _____________ 20__ г.

— 1 Испытания отсека проведены комиссией по методике согласно приложению В

настоящего свода правил.

— 2 Основные данные отсека:

- глубина заложения: максимальная ____________ м, минимальная __________ м;

- вид трассы _______________________________, тип обделки _________________

(один двухпутный, (железобетонные

два однопутных тоннеля) блоки, чугунные

тюбинги и др)

- протяженность _________________________ км;

- тип станции А (то же, для станций Б, В) _________________________________

(колонная, пилонная,

односводчатая)

- поперечные размеры перегонного тоннеля _______________________________ м;

- площадь поперечного сечения перегонного тоннеля _____________________ м2;

- перепад высот между оконечностями отсека _____________________________ м;

- суммарный периметр защитных устройств ________________________________ м;

- периметр защитных устройств на один километр отсека _______________ м/км;

- дата проведения испытания "__" _______ 20__ г.

— 3 Определение депрессии естественной тяги в отсеке

Таблица (без номера, 3)

Таблица (без номера, 4)

Таблица (без номера, 5)

Таблица (без номера, 6)