автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Повышение надежности водопроводящих трактов гидротехнических сооружений на основе методов системного анализа работы затворов

На правах рукописи

/

ШТИЛЬМАН Владимир Борисович

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРАКТОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА РАБОТЫ ЗАТВОРОВ

Специальность 05.23.07 - Гидротехническое строительство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в ОАО "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева".

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Шульман Сергей Георгиевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Белостоцкий Александр Михайлович;

доктор технических наук, профессор

Лалин Владимир Владимирович;

доктор технических наук

Мошков Леопольд Валерианович.

Ведущая организация - СПКТБ "Ленгидросталь".

Защита состоится JP> декабря 2005 г. в ÍO часов на заседании диссертационного совета Д 512.001.01 в ОАО "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева" по адресу: 195220, Санкт-Петербург, ул. Гжатская, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ОАО "ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева".

Автореферат разослан ОЪ ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук,

старший научный сотрудник

^^ ® Я ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Необходимость анализа и оценки риска аварий ГТС в Российской Федерации регламентированы требованиями Федерального Закона "О безопасности гидротехнических сооружений" и распространяются на ГТС (а, следовательно, и на механическое оборудование их водопроводящих трактов), находящиеся в сфере действия Закона, повреждения которых могут привести к возникновению чрезвычайной ситуации. Оценка риска аварий указанных сооружений невозможна без оценки надежности, в частности, вероятности отказов их водопроводящих трактов и механического оборудования (МО) как подсистем этих трактов, поскольку одной из основных причин возникновения и развития весьма серьезных аварийных ситуаций является перелив воды через гребень плотины, что, зачастую, является следствием отказов именно МО. Как показывает опыт эксплуатации гидроузлов, от надежности затворов нередко зависит безаварийная работа всего сооружения.

Кроме того, сегодня ббльшая часть затворов водопроводящих трактов ГТС близка к исчерпанию своего ресурса, поэтому необходимо иметь объективные критерии для прогнозирования и обоснования сроков проведения ремонтных работ различного оборудования гидротехнических сооружений, в том числе и их механического оборудования. Получение таких критериев возможно при последовательном применении методов теории надежности к его расчётам.

Актуальность подобного подхода подчеркивают и общеевропейские нормы по расчёту металлоконструкций и оборудования гидротехнических сооружений DIN 19704-95. Так, по новой концепции, устанавливаются требования к надёжности как к основному потребительскому качеству, а эксплуатационные показатели (то есть характеристики гидротехнических сооружений и их оборудования) устанавливаются как следствие требуемой (целесообразной) надёжности.

Поэтому тему представленной диссертационной работы следует признать актуальной, а решение проблемы оценки надежности механического оборудования водопроводящих трактов ГТС - имеющим важное социально-экономическое значение.

Исходя из вышесказанного, была поставлена и конечная цель диссертации — повышение надежности водопроводящих трактов ГТС на основе методов системного анализа МО, включающих в себя методику количественной оценки надежности и прогнозирования работоспособности механического оборудования (в первую очередь, затворов) как подсистем водопроводящих трактов гидротехнических сооружений.

Для реализации поставленной цели было намечено решить следующие основные задачи.

1. Выявить основные случайные факторы, влияющие на надежность затворов водопроводящих трактов ГТС.

2. Схематизировать конструкции затворов водопроводящих трактов ГТС, построить схемы их расчета на надежность, деревья отказа.

3. Выбрать и обосновать модели отказов МО водопроводящих трактов ГТС и критерии надежности.

4 Разработать методику расчета надежности элементов затвора в различных режимах его эксплуатации.

5. Разработать методику оценки долговечности затвора при гидродинамических воздействиях.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

библиотека

С.Пе 09

^ ■■■ I J

лииим

6. Разработать методику оценки надежности затворов при сейсмических воздействиях.

7. Разработать методику оценки надежности затворов в целом в рамках системного подхода с учетом всех возможных режимов их эксплуатации.

8. Получить по указанным методикам количественные оценки надежности затворов различных типов.

Методическую базу исследований составили подходы и методы теории надежности; сведения и информационные базы данных по авариям водопроводящих трактов ГТС; положения действующих норм в области проектирования и эксплуатации ГТС и их механического оборудования.

Достоверность научных положений обеспечивается корректным применением методов теории надежности. Полученные результаты согласуются с данными по отказам механического оборудования, имеющимся в литературе, близки нормативным показателям.

Научная новизна работы определяется следующими элементами выполненных исследований [6 - 11,14 - 17,20]:

- определены основные случайные факторы, влияющие на надежность механического оборудования водопроводящих трактов ГТС;

- выбраны критерии отказов затворов и их элементов;

- разработана методика оценки вероятности отказов элементов затворов;

- выполнен системный анализ надежности механического оборудования как подсистем водопроводящих трактов ГТС;

- построен целый ряд стандартных ветвей деревьев отказов механического оборудования водопроводящих трактов ГТС;

- разработана методика количественной оценки надежности затворов водопроводящих трактов ГТС с применением различных методов на этапах проектирования, эксплуатации и реконструкции.

Практическая и научная значимость работы заключается в разработке методологии оценки надежности затворов водопроводящих трактов ITC, основанной на синтезе положений метода предельных состояний, параметрической и системной теорий надежности, системного анализа. Применение методики в практике проектирования и эксплуатации механического оборудования гидроузлов позволит для каждой конкретной конструкции дать практические рекомендации по усилению слабых звеньев системы, что снизит вероятность отказа затвора (подсистемы водопропускного тракта ГГС, от которой в значительной степени зависит надежность всего тракта) в процессе эксплуатации, а также обосновывать необходимость ремонта или замены затворов или их отдельных элементов. Использование методики будет способствовать реализации Федерального Закона "О безопасности гидротехнических сооружений", в частности, при составлении и экспертизе деклараций безопасности как проектируемых, так и строящихся ГТС в части оценки надежности их водосбросных сооружений и механического оборудования.

Разработанная методика уже использовалась при разработке СТП ВНИИГ "Методические указания по проведению анализа риска аварий гидротехнических сооружений". По ней была рассчитана надежность большого количества затворов различных ГГС (Бурейской, Нижегородской, Саяно-Шушенской, Вилюйских ГЭС, ряда АЭС и других энергетических сооружений, а также затвора судопропускного сооружения С2 Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений), в том числе и

при разработке деклараций безопасности. Расчеты по методике проводились и проводятся в СПКТБ "Ленгвдросталь", в ОАО "ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева". Она легла в основу разработанных по заказу РАО "ЕЭС России" "Рекомендаций по расчету надежности и определению ресурса затворов ГТС с учетом механики разрушения".

Личный вклад автора состоит:

- в разработке системного подхода к оценке надежности затворов как подсистем водопроводящих трактов ГТС;

- в адаптации методов параметрической теории надежности применительно к элементам механического оборудования водопроводящих трактов ГТС;

- в разработке методики расчета надежности затворов различных типов в любой момент времени (проектирование, эксплуатация и реконструкция);

- в разработке стандартных (типовых) деревьев отказов водопроводяших трактов ГТС и затворов как их подсистем;

- в проведении по разработанной методике большого количества расчетов надежности затворов различных ГТС.

Автор выражает глубокую признательность д.т.н., проф. С. Г. Шульману, д.т.н., проф. Д. А. Ивашинцову, к.т.н. А. Г. Василевскому, к.т.н. Т. В. Ивановой, к.т.н. С. М. Левиной, д.т.н. Д. В. Стефанишину, д.т.н. О. М Финагенову и другим сотрудникам ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева за ценные советы, высказанные при обсуждении различных этапов исследований.

Результаты научных исследований внедрены на целом ряде проектирующихся, строящихся и эксплуатирующихся объектов Автором по собственной методике была рассчитана надежность основного затвора поверхностного водосброса Бурейской ГЭС, опускного затвора судопропускного сооружения С2 Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, затворов Белоярской АЭС, АЭС Бушер. Куданкулам. Расчеты автором вероятностей отказов затворов вошли в декларации безопасности Нижегородской и Вилюйских ГЭС, Егоршинского, Нижнетуринского и Яйвского гидроузлов Результаты исследований автора вошли в Стандарт Предприятия ОАО "ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева" "Методические указания по проведению анализа риска аварий гидротехнических сооружений" и в "Рекомендации по расчету надежности и определению ресурса затворов ГТС с учетом механики разрушения".

Апробация работы. Материалы исследований по теме диссертации докладывались на' 1) IV Республиканской школе-семинаре молодых ученых по теоретической и прикладной гидродинамике (Алушта, 1990 г.); 2) семинаре по математическому моделированию во ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева (Ленинград, 1990 г.); 3) I Международной конференция "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности металлических конструкций и методы их решения" (Санкт-Петербург, 1995 г.); 4) школе-семинаре "Прогрессивные технологии и методы организации ремонтов гидроэнергетического оборудования" (Москва, ВВЦ, 1999 г.); 5) ГУ Международной конференции "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения" (Санкт-Петербург, 2001 г.); 6) Международном симпозиуме МАГИ "Гидравлические и гидрологические аспекты надежности и безопасности гидротехнических сооружений" (Санкт-Петербург, 2002 г.); 7) секции Ученого совета ОАО "ВНИИГ им. Б Е. Веденеева" "Эксплуатация, надежность и безопасность энергетических сооружений" (Санкт-Петербург, 2005 г.).

На защиту выносятся:

- методология системного анализа надежности механического оборудования как подсистемы водопроводяцего тракта ГТС;

- методика оценки вероятности отказов элементов механического оборудования водопроводящих трактов ГТС;

- стандартные (типовые) ветви деревьев отказов затворов водопроводящих трактов, на основе которых можно строить деревья отказов различных проектирующихся или находящихся в эксплуатации затворов;

- методика расчета надежности затворов различных типов во всех их состояниях на этапах проектирования, эксплуатации и реконструкции, в том числе при разработке деклараций безопасности;

- методики оценки долговечности затвора при гидродинамических воздействиях, а также оценки надежности затвора при сейсмических воздействиях;

- количественные оценки надежности затворов гидротехнических сооружений различного назначения.

Публикации. ГТо теме диссертации опубликовано 20 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы (210 наименований), содержит 250 страниц текста, включая 47 рисунков, 24 таблицы, 20 страниц списка литературы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована конечная цель исследований и дана краткая характеристика работы.

В первой главе проанализированы основные положения существующих детерминистических методов расчета механического оборудования, намечен вероятностный подход к оценке надежности конструкций водопроводящих трактов ГТС. Приведены основные понятия и показатели теории надежности, применяемые при анализе надежности МО водопроводящих трактов ГТС. Сформулированы основные задачи исследования.

На работу водопроводящих трактов гидротехнических сооружений и их затворов оказывает влияние целый ряд случайных факторов' отклонения нагрузки и механических свойств материалов в ту или иную сторону, неблагоприятные условия эксплуатации, неточности расчетной схемы и т п. Статистический учет изменчивости обстоятельств, влияющих на работу конструкций и механического оборудования, путем введения детерминистических коэффициентов нашел отражение в методе расчета по предельным состояниям, который и применяется в настоящее время в практике проектирования.

Например, несущие нагрузку элементы конструкций затворов в соответствии с действующими нормативами должны быть рассчитаны:

- на несущую способность, то есть прочность, выносливость, устойчивость формы и устойчивость положения (первое предельное состояние);

- на отсутствие чрезмерных деформаций и перемещений от статических или динамических нагрузок (второе предельное состояние);

- на допустимое местное смятие и местное сжатие и отсутствие или допустимый размер трещин (в железобетонных конструкциях) (третье предельное состояние)

В соответствии с действующими нормами расчет затвора должен выполняться так, чтобы имелась определенная надежность и гарантия отсутствия наступления того

или иного предельного состояния, причем степень надежности дифференцируется в зависимости от назначения конструкции, возможных последствий в случае аварии и т. п. путем введения детерминированных коэффициентов надежности. Все исходные величины, случайные по своей природе, представляются некоторыми детерминированными величинами, а влияние их изменчивости на надежность сооружения учитывается соответствующими нормативными коэффициентами.

Таким образом, метод предельных состояний, лежащий в основе нормативов, по которым сегодня ведется проектирование МО водопроводящих трактов, учитывает изменчивость воздействий и параметров исходного состояния затвора Однако такой учет осуществляется раздельно для каждой из действующих нагрузок и характеристик свойств материалов. Регламентированы и сочетания нагрузок. Следовательно, оценка надежности конструкций в методе предельных состояний имеет по существу вероятностный характер, но этот подход не доведен до логического завершения, так как, учитывая случайные факторы, он не позволяет дать количественную оценку надежности. При расчетах по этому методу наступление предельных состояний истолковывается как показатель абсолютной ненадежности системы с вероятностью достоверного события, равной единице, независимо от того, насколько исчерпаны резервы конструкции. При этом наступление предельных состояний сопровождается скачкообразным увеличением вероятности отказа от 0 до 1, что противоречит самой физической природе процесса.

Более последовательным автор считает учет вероятности различных сочетаний свойств материалов и совместного появления различных нагрузок, явная оценка вероятности наступления тех или иных состояний. Подобный вероятностный подход к расчету МО водопроводящих трактов позволяет получить наиболее близкую к реальной картину его работы Таким образом, методы теории надежности являются естественным развитием и дополнением существующих детерминистических методов расчета конструкции. Их применение позволяет дать количественную оценку надежности объекта и, как следствие, повысить качество проектирования, эксплуатации, реконструкции затворов.

Например, оценка надежности затвора сводится к определению вероятности выхода количественных характеристик состояния затвора с закладными частями, облицовками и приводными механизмами (критериев надежности за пределы допустимых значений в течение расчетного срока эксплуатации и выполняется в следующей последовательности.

Сначала осуществляется схематизация объекта и составляется некоторая условная (структурно-функциональная) схема надежности. При этом анализируются возможные отказовые ситуации, строятся модели отказов На основе этих моделей выбираются рациональные количественные признаки, показатели качества и области допустимых состояний но показателям качества. Выбор осуществляется с учетом технологических, эксплуатационных и других требований. Таким образом, определяется система расчетов (прочности, устойчивости, деформаций и т. д.), результаты которых характеризуют поведение затвора при различных воздействиях-

(Г,,..., Ут) = ..., д„), (1)

где К,. ..., Ут - характеристики состояния затвора (критерии надежности); <]\, .., д„ -параметры воздействий; ..., цп - характеристики свойств материалов (или показатели, характеризующие работу 01 дельных элементов затвора); в - оператор, определяющий математическую модель (методику расчета) конструкции на надежность.

Одним из важнейших критериев надежности затвора является непревышение требуемыми усилиями для маневрирования грузоподъемности подъемного механизма, поскольку его нарушение (которое, в свою очередь, могло произойти вследствие невыполнения других критериев) может привести к возникновению гидродинамической аварии с самыми серьезными последствиями. При этом важно учитывать, что затвор является системой с несколькими рабочими состояниями. В общем случае, это закрытое (водопроводящий тракт перекрыт), маневрирование (открытие или закрытие), открытое (полностью или частично). И в каждом состоянии могут применяться свои критерии отказа.

Таким образом, образуется система предельных значений критериев надежности \У1], каждый из которых (или система критериев) связан с выбранной моделью конструкции (методикой расчета), с особенностями воздействий и свойств материалов. Назначение предельно допустимых значений критериев надежности может производиться по нормативным или экспериментальным данным.

Далее определяются вероятностные характеристики воздействий и свойств материалов и, в общем случае, строится совместная функция распределения вероятностей Рт(ци ..., д,,) или плотность распределения /К^ь ..., <7„) для заданного срока службы затворы Т.

Эти функции учитывают как вероятность отклонений нагрузок и характеристик свойств материалов от средних (нормативных) значений (приближенно и неполно учитываемых в методе предельных состояний коэффициентами надежности ут, у„ и условий работы так и вероятность совпадения различных видов и интенсивностей воздействий (при этом отпадает необходимость регламентации сочетаний нагрузок, их разбиения на постоянные, временные и особые).

Путем варьирования параметров воздействий и исходного состояния (свойств) механическог о оборудования получается набор значений и строится функция распределения критериев надежности затвора.

По полученной функции распределения определяется вероятность превышения предельного значения (или значений) критерия надежности Q{VJ > [1^]).

Вероятность аварии (повреждения) <2 может быть определена по формуле

о(к >М- У. >КВ= Д/(<?,. • .я№г, ••• • . (2)

о

где £> - область изменения воздействий и параметров исходного состояния механического оборудования, для которой критерии надежности превышают допустимые значения

Вероятность превышения предельного значения критерия надежности сопоставляется с допустимой Надежность конструкции считается обеспеченной, если выполняется соотношение

т>щ)<ш (?)

Далее в диссертации отмечается, что воздействия на элементы МО водопроводя-щих траклов представляют собой случайный процесс, развертывающийся во времени. Существенным разбросом обладают свойства материалов, применяемые в конструкциях затворов.

Опыт строительства и эксплуатации различных конструкций показывает, что даже для одинаковых сооружений, возводимых и действующих в аналогичных условиях.

выход из строя всего сооружения или отдельных конструктивных элементов происходит в различные случайные моменты времени, то есть нельзя точно указать срок службы водосброса и затвора, а можно лишь оценить вероятности того, что они будут эксплуатироваться в течение времени не меньшего, чем заданный срок службы.

Таким образом, определения надежности должны основываться на понятиях теории вероятностей. Методы теории надежности дают теоретическую основу для правильной постановки сбора и обработки статистических сведений, относящихся к воздействиям на затворы, характеристикам материалов и конструкций из них и других расчетных параметров. Эти методы лучше других отражают случайную природу основных расчетных величин и взаимосвязь между внешними воздействиями и прочностью конструкций.

Наука о надежности родилась и, первое время, развивалась, главным образом, в направлении математической теории, в применении к радиоэлектронным системам и к строительным конструкциям. Меньше проблемами надежности занимались в области машиностроения. Сегодня же методы теории надежности применяются в самых различных областях.

Впервые вопросы оценки надежности строительных конструкций были поставлены в работах М. Майера и Н. Ф. Хоциалова. Большой вклад в развитие теории надежности строительных конструкций и сооружений внесли В В. Болотин, А. П. Кудзис, В. Д. Райзер, Н. С. Стрелецкий, А Р. Ржаницын, Г. Аугусти, А. Баратта, Ф. Кашиати и другие ученые. Среди работ, посвященных надежности систем, можно отметить труды Б. В. Гнеденко, И. А Рябинина, С. А. Тимашева, И. А. Ушакова, К. Бари, Р Э. Барлоу,

A. Биролини, Г. Кройцера, X. Кумамото, Э. Дж Хенли и других авторов Надежности машин и их деталей посвящены работы А. П. Гусенкова, Б. А. Дидулева, В. П Когае-ва, Н. А. Костенко, А. А. Кузнецова, Н. А. Махутова, А. С. Проникова, Д. Н. Решетова,

B. А Светлицкого, Б Ф Хазова и других авторов.

В гидротехнике вплоть до недавнего времени рассматривались лишь некоторые частные задачи оценки надежности. Только применительно к грунтовым плотинам и гидромелиорашвным системам методам теории надежности уделялось достаточное внимание. Здесь можно выделить работы И. Н. Иващенко, Ц. Е. Мирцхулавы, В. С. Пепояна, Д. В. Стефанишина, О. М. Финагснова, С. Г. Шульмана и других авторов.

Что же касается водосбросных и водопропускных сооружений в целом и, в частности, их затворов, то вопросы, связанные с их надежностью, изучались и изучаются уже достаточно длительное время Т. В. Гавриленко, Ц. Е. Мирцхулавой, А. Л. Рахмановой, В. А. Солнышковым и другими учеными. Следует отметить большой вклад в развитие системной теории надежности гидротехнических сооружений Д. А. Ивашин-цова, Д. В. Стефанишина, С. Г. Шульмана.

Далее автором проанализированы основные понятия и показатели теории надежности с привязкой к механическому оборудованию гидроузлов.

Так, надежность - это свойство объекта (в частности, затвора) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять [ребусмые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонтов, хранения и транспортирования При этом требуемыми функциями комплекса механического оборудования водосброса являются своевременный пропуск через сооружение сбросного расхода и регулирование уровней воды в бьефах, параметрами - пропускаемый расход, продолжительность подготовки оборудования к работе, скорость подъема (опускания) затвора и т д.

В теории надежности рассматриваются следующие обобщенные объекты:

- элемент - простейшая при данном рассмотрении составная часть изделия, в задачах надежности может состоять из многих деталей;

- система - совокупность совместно действующих элементов, предназначенная для самостоятельного выполнения заданных функций.

Понятия элемента и системы могут трансформироваться в зависимости от поставленной задачи. Например, в диссертации гидроподъемник рассматривается как элемент в системе МО. В то же время при изучении надежности самого гидроподъемника его следует рассматривать как систему, состоящую из ряда элементов.

Для повышения качества проектирования МО и улучшения условий его эксплуатации первоочередной задачей автор считал разработку методики для определения показателей, характеризующих безотказность и долговечность затвора, а точнее двух из них - вероятности безотказной работы (отказа) и технического ресурса (в дальнейшем именуемого просто долговечностью). Показатели надежности являются важными характеристиками качества МО и могут быть использованы для сопоставления вариантов технических решений или для оптимизации отдельных параметров.

Функция надежности затвора Р(() определяется как вероятность безотказной работы затвора в течение определенного отрезка времени [0; I] в определенных условиях Функция надежности служит основной характеристикой надежности, определяющей способность затвора к безотказной работе на заданном отрезке времени Вероятность наступления хотя бы одного отказа на отрезке [0; I]

е</)=1 (4)

Решение задачи о надежности МО сводится, в первую очередь, к оценке вероятности безотказной работы затвора в целом, которая зависит от вероятностей безотказной работы составляющих его элементов и схемы их соединений в конструкции, а также к оценке его долговечности. Это связано с тем, что в сегодняшней практике в технических заданиях на проектирование новых затворов или реконструкцию старых указывается допустимая вероятность их отказов - величина, являющаяся дополнением до единицы вероятности их безотказной работы. Следовательно, необходимо иметь методику расчета этих характеристик.

Вероятности отказов элементов определяются действующими нагрузками и напряжениями и несущей способностью, а тс, в свою очередь, определяются условиями эксплуатации затворов и свойствами материалов, из которых изготовлены элементы конструкций. То есть, в конечном итоге, для решения задачи о надежности необходимо знать действующие нагрузки и несущую способность материалов, а точнее, их вероятностные характеристики. И задача эта может быть решена лишь в рамках системного подхода, для чего первоначально следует определить параметрическую надежность элементов затвора.

В заключение первой главы сформулированы основные задачи исследования

Во второй главе исследованы основные случайные и неопределенные факторы, влияющие на надежность затворов водопроводящих трактов Проанализированы причины аварий водосбросных сооружений гидроузлов. Приведены классификация и анализ разрушений и повреждений затворов водопроводящих трактов. Произведен выбор критериев отказов механического оборудования водопроводящих трактов при расчетах его надежности, которые зависят от цели расчета.

Достоверность расчетного определения показателей надежности, получаемых как на этапе проектирования механического оборудования, так и при его эксплуатации, во многом определяется адекватностью выбираемых законов распределения нагрузки, несущей способности и других случайных факторов их реальным распределениям. Таким образом, требуется иметь информацию об изменчивости параметров нагрузок, материалов, об их отклонениях от расчетной модели. Поэтому особое внимание при расчете надежности следует уделять сбору и анализу фактического и экспериментального материала, характеризующего величины и эксцентриситеты приложения нагрузок, эксплуатационные температуры, механические характеристики материалов и т. п. Причем в процессе эксплуатации гидротехнического сооружения эти параметры могут уточняться и изменяться. Соответственно будет меняться и уточняться и надежность МО водопроводящих трактов этого сооружения.

В конечном итоге, при оценке надежности элементов затвора необходимо знать математические ожидания и стандарты действующих и допустимых (предельных) усилий, напряжений, прогибов и т. п. (в зависимости от параметра, по которому элемент рассчитывается на надежность). Достоверность действующих в элементе напряжений зависит не только от действующих нагрузок, но и от точности выбранной расчетной схемы, соответствия натурных геометрических размеров элемента проектным и т п. Поэтому, даже считая нагрузку детерминированной, напряжения в элементе следует считать носящими вероятностный характер.

Таким образом, задача оценки надежности связана с задачей определения статистических характеристик исходных данных, к которым относятся и характеристики материалов, их обеспеченность, параметры распределения механических свойств.

Анализ эмпирических данных, полученных в результате испытаний металлопроката, показывает, что для таких характеристик как предел текучести, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение можно использовать нормальный закон распределения.

Приводимые в ГОСТах нормативные значения предельных напряжений являются минимально допустимыми и их можно отнести к 95-99% вероятности неразрушения. Поэтому необходимо ввести коэффициент для перехода к математическому ожиданию предельных напряжений, то есть к 50% вероятности неразрушения В работе приведен метод его определения.

Например, при 98% обеспеченности предела текучести сгт его математическое

ожидание определяется по формуле М(а,) =-—-, где v(crT) - коэффициент

1-2,054v(ctt)

вариации стандарта предела текучести.

Далее в работе отмечается, что одна из самых опасных аварий на гидроузлах - перелив воды через гребень плотины. Подобная авария может являться следствием несоответствия пропускной способности сооружений гидроузлов их расчетным сбросным расходам. Соответствие этих величин является одним из важнейших условий обеспечения безопасности гидроузлов. Такое соответствие может отсутствовать как вследствие занижения значений расчетных сбросных расходов, так и из-за недостаточной пропускной способности сооружений.

Переливы воды через гребень вследствие недостаточной пропускной способности водосбросов выделяются среди непосредственных причин разрушения фунтовых ГТС (до 33% случаев). При этом свыше 80% таких аварий произошли при строительстве -

из-за отказов строительных водосбросов. Среди причин аварий грунтовых плотин, находящихся в длительной эксплуатации, также выделяется перелив воды через гребень (около 60% случаев). При этом разрушения грунтовых плотин высотой более 15 м происходят чаще всего именно из-за перелива воды через гребень.

Среди непосредственных причин аварий водосбросов, обуславливающих недостаточную пропускную способность гидроузлов или её ограничение, можно выделить несоответствие расчетной пропускной способности водосброса параметрам максимального притока в водохранилище из-за недостоверности гидрологического прогноза, прорывов вышерасположенных плотин, оползней и обвалов в водохранилище; несоответствие действительной пропускной способности водосброса расчетной из-за засорения отверстий, нарушений гидравлического режима и других неблагоприятных отличий режимов его работы от проектных; заклинивание затворов и неисправность подъемных механизмов, в том числе и в результате отсутствия их электропитания.

Особо опасные разрушения конструкций водосбросов наблюдаются при совместном воздействии нескольких факторов, когда повреждения, вызванные одной причиной, становятся источником возникновения другого опасного явления

Среди весьма опасных нарушений на водосбросах следует выделить выход из строя механического оборудования (МО). Зафиксирован ряд крупных аварий, связанных с отказом МО (разрушением и заклиниванием затворов, выходом из строя подъемных механизмов), с катастрофическими последствиями для напорных сооружений гидроузлов и объектов в нижнем бьефе. Если к этому добавить и возможность отказа МО гидротурбинных блоков ГЭС, становится очевидной необходимость особого внимания к возможным отказам именно МО водопроводящих трактов ITC. Причем надежность водопроводящих трактов и их МО зависит от качества его проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации.

В диссертации приведены различные классификации отказов МО водопроводящих трактов: как по их последствиям или проявлениям, так и по характеру вызвавших их причин.

Отказы могут быть вызваны объективными и субъективными причинами. Субъективные факторы играют решающую роль на стадии проектирования, при изготовлении и монтаже МО, а на стадии эксплуатации на надежность оборудования влияют в равной степени как объективные, так и субъективные факторы.

По характеру протекания процесса потери работоспособности МО водопроводящих трактов его отказы можно разделить на две большие группы

1. Отказы функционирования - такие отказы, когда вследствие превышения значения внешнего воздействия на элемент оборудования фактического предела сопротивляемости этого элемента сразу происходит его разрушение и оборудование не может выполнять заданные функции. Для таких отказов характерно быстрое протекание процесса повреждения или разрушения.

2. Параметрические отказы - отказы, когда при старении, износе и т. п. изменяются свойства и состояния элементов оборудования и постепенно значения эксплуатационных показателей выходят за допустимые и, в конце концов, также происходит потеря работоспособности оборудования.

Следует заметить, что эти два типа отказов зачастую оказываются связанными, поскольку быстропротекающим процессам потери работоспособности могут предшествовать медленно протекающие процессы накопления элементами МО различного рода повреждений.

При формулировании отказов важное значение имеет также анализ причин отказов, которые в свою очередь делятся на случайные и систематические. К случайным причинам относятся: непредусмотренные нагрузки, дефекты материалов, погрешности изготовления, не обнаруженные контролем, сбои систем управления, ошибки обслуживающего персонала и некоторые другие. К систематическим причинам относятся закономерные явления, вызывающие постепенное накопление повреждений: влияние среды, времени, температуры, нагрузок, сил трения, функциональных воздействий -коррозия, кавитационная эрозия, старение, усталость, ползучесть, износ и т. п.

В соответствии с этими причинами и характером развития и проявления отказы делятся на внезапные, внезапные по проявлению и постепенные по развитию и постепенные.

Так, внезапными отказами для водопроводящих трактов могут быть: зависание затвора, поломка стержней сороудсрживающей решетки плавающим телом и т. п. Внезапными по проявлению и постепенными по развитию отказами могут быть: поломка сороудерживающей решетки в результате усталостного разрушения стержней, износ опорно-ходовых частей затворов и т. п. Постепенными отказами, представляющими собой выходы параметров за границы допуска в процессе эксплуатации или хранения, могут быть: засорение сороудерживающей решетки плавающими телами, шугой, кавитационная эрозия бетона и т. п

Отказы элементов МО можно также разделить на зависимые, когда отказ обусловлен отказом или повреждением другого элемента, и независимые, когда такой обусловленности нет.

В мировой практике строительства и эксплуатации гидроузлов много примеров различных аварий гидротехнических сооружений из-за отказов МО, что подтверждает высокую степень ответственности затворов за безопасность ГТС В этом отношении затворы можно сопоставить со значением геологических условий в районе створа, достоверности исходных данных для проектирования, качества проекта и выполнения строительных работ.

При расчете надежности МО водопроводящих трактов одной из важнейших задач, встающих уже на первом этапе работы, является определение критериев отказов. При этом, например, для одного и того же затвора критерии могут быть различными в зависимости от цели расчета. Кроме того, необходимо различать критерии отказов затвора в целом и критерии отказов его подсистем и элементов (например, ригелей). Причем последние зачастую зависят от выбора первых.

Так, при оценке надежности затвора на стадии проектирования необходимо учитывать все рабочие состояния затвора. В закрытом состоянии критериями отказов могут быть превышение протечками через уплотнения допустимой величины или разрушение металлоконструкций затвора, а при маневрировании затвором - превышение гребуемыми подъемными или посадочными усилиями имеющихся (грузоподъемность подъемного механизма, вес затвора).

При составлении декларации безопасности, как правило, одним из сценариев развития аварийной ситуации является перелив воды через 1ребень плотины вследствие невозможности поднять один или несколько затворов, приводящий к гидродинамической аварии. Отсюда принимаются и соответствующие критерии отказа затвора.

В других случаях, опасным может являться опорожнение водохранилища (если при этом произойдет, например, срыв работы важно! о водозабора). К такому событию могут привести отказ при посадке затвора, его разрушение или чрезмерный прогиб.

Таким образом, в работе установлено, что при каждом расчете надежности необходимо выбирать критерии отказов затвора и его подсистем, отвечающие задачам расчета, из следующего перечня, не являющегося, естественно, исчерпывающим (эти критерии отказов являются обратными критериям безотказной работы):

- превышение требуемыми усилиями для маневрирования грузоподъемности подъемного механизма;

- превышение напряжениями в элементе допустимых (пределов прочности, текучести, выносливости);

- превышение деформациями и перемещениями в элементе допустимых;

- превышение предельных амплитуд колебаний, вибраций;

- накопление усталостных повреждений свыше предельных;

- превышение расходом протечек через упло! нения допустимой величины и т. д.

В третьей главе проанализированы основы параметрической теории надежности,

адаптированные применительно к механическому оборудованию водопроводящих трактов ГТС. Разработана методика оценки безотказности элементов затворов водопроводящих трактов при гидростатическом и гидродинамическом воздействиях. Рассмотрены методы определения вероятности безотказной работы одного из элементов затвора (например, ригеля, пластины обшивки).

Состояние конструкции может быть описано с помощью конечного числа независимых параметров Часть из них характеризует нагрузки, другая - прочность материалов, третья - отклонение реальных условий работы конструкции от приняюй расчетной схемы

Все расчетные величины можно разделить на две основные группы: первая включает в себя характеристики, относящиеся к свойствам самой конструкции (R), а вторая - характеристики внешних воздействий (F) Тогда по Л. Р. Ржаницыну условие непревышения границы области допустимых состояний конструкции определяется как

S=R~FZ 0. (5)

В приложении к расчетам на прочность F - наибольшее значение усилия или напряжения в элементе, выраженное через внешнюю нагрузку, причем задача определения напряженного состояния предполагается решенной, R - несущая способность, выраженная в тех же единицах и отвечающая предельному состоянию конструкции по прочности; S- резерв прочности.

В общем случае усилия и несущая способность являются случайными функциями времени, но в рассматриваемой постановке R и F считаются случайными величинами с заданными законами распределения ДЯ) и j{F). Отказ элемента происходит во всех случаях, когда не выполняется условие (5). Под отказом в данном случае понимается достижение элементом предельного состояния по прочности.

При любых законах распределения RhF

M(S) = M(R) - M(F), (6)

o(S) = VoJ(K) + °2(F) , (7)

где M(S), M(R), M(F) - математические ожидания соответственно резерва прочности, несущей способности и напряжения в элементе; o(S), ü(R), a(F) - их стандарш

В случае, если входящие в формулу (5) случайные величины R и F являются функциями других случайных величин, их вероятностные характеристики можно определять, например, с помощью разложения этих функций в ряд Тейлора.

Характеристикой безопасности называется число стандартов о(5), укладывающееся в интервале 0 £ S й M(S):

M(S)= M(R)-M(F)

Va\R)+a\F)-2k(R,F) '

где k(R, F) - корреляционный момент случайных величин RvF.

Для дальнейшего решения задачи оценки надежности (расчета вероятности отказа) элемента затвора необходимо знать законы распределения случайных величин

В большинстве случаев кривые распределения несущей способности стали fiR) близки к нормальному закону. Поэтому в практических расчетах, как указывает В. В. Болотин, для характеристик прочности можно принимать нормальное распределение.

Что касается нагрузок, то при помощи нормального закона распределения можно описать далеко не все из них. Однако, например, гидродинамические нагрузки, действующие со стороны высокотурбулентного водного потока, обтекающего элементы конструкций МО, могут быть аппроксимированы нормальным законом распределения. Нормальное распределение применимо и тогда, когда действует большое число относительно равноправных факторов. К этому закону стремится сумма независимых случайных величин, из которых каждая может быть распределена по любому закону, при увеличении числа этих величин. Поэтому закон распределения напряжений в элементах затвора можно принять нормальным. Вообще, нормальный закон распределения наиболее часто используется в практических приложениях.

Возвращаясь далее к формуле (8) и предполагая, что R и F подчинены нормальным законам, а корреляция отсутствует, можно определить вероятность безотказной работы элемента затвора:

Р = 0,5 + Ф(у), (9)

где

ФГу^|ехр(4}*- (10)

- интеграл вероятностей (функция Лапласа).

А. Р Ржаницын приводит результаты, полученные и при других законах распределения R и F.

Теперь отметим некоторые особенности оценки эксплуатационной надёжности МО гидроузлов, при которой устанавливается связь между вероятностью их безотказной работы и долговечностью

Известно, что вероятность безотказной работы с течением времени эксплуатации неизбежно падает от начального уровня до предремонтного по некоторому закону. Следовательно, для определения межремонтных периодов необходимо установить начальный уровень вероятности безотказной работы Р„ (эта величина рассчитывается после каждого ремонта по вышеприведенной методике), предремонтный уровень ве-

роятности безотказной работы Р? (может приниматься из экономических соображений) и законы его изменения для различных периодов эксплуатации.

Прогнозный расчет эксплуатационной вероятности безотказной работы элементов Рэ может производиться для любого момента времени ( нормальной эксплуатации объекта по зависимости:

где гср - среднее время безотказной работы элемента, полученное из опыта эксплуатации или пут£м обработки статистических данных.

Для установления действительного изменения надёжности необходима дополнительная (текущая) информация о состоянии объекта, получаемая в результате натурных наблюдений, с последующим вычислением вероятности безотказной работы для каждой серии измерений и построением зависимости P3(t). При этом собственно отличие оценки эксплуатационной надёжности элементов от проектной состоит в том, что, что вместо проектной информации о параметрах нагрузок и воздействий, свойствах материалов, режимах эксплуатации и т п. используются натурные данные.

Таким образом, по разработанной методике можно оценить вероятность отказа элементов затвора в различных режимах его работы, причем как на стадии проектирования, так и эксплуатации. В результате расчета каждой конкретной конструкции выявляются слабейшие звенья, определяющие надежность и безопасность МО в целом, а также экстремальные значения параметров, определяющих эту надежность (то есть максимальные величины этих параметров, при которых вероятность отказа остается в допустимых пределах). На стадии проектирования учет результатов подобных расчетов позволит повысить вероятность безопасной эксплуатации МО. Во время эксплуатации оборудования в случае, если расчеты покажут недопустимо высокую вероятность его отказа, необходимо принять соответствующие меры для обеспечения безопасной эксплуатации МО. Причем методика позволяет сразу определить и узлы, ремонт или замена которых приведут к существенному повышению надежности как самого оборудования, так и гидроузла в целом.

Оценка вероятностей отказов элементов МО водонроводящих трактов ITC в диссертации иллюстрируется методическим примером - расчетом плоского затвора строительного водосброса Колымской ГЭС. Сначала была построена структурная схема затвора рис. I, а затем по разработанной методике определены вероятности отказов его элементов. Причем в данной главе показано применение методики для двух случаев. В первом затвор посажен на порог и подвергается воздействию гидростатического давления. Во втором - затвор поднят на ту или иную величину для пропуска расходов воды и подвергается гидродинамическому воздействию потока. В этом случае рассмотрены особенности применения параметрической теории надежности при расчете вероятностей отказов элементов затвора водосброса, подвергающегося гидродинамическим нагрузкам.

Определение этих нагрузок - отдельная достаточно сложная задача. Необходимые вероятностные характеристики гидродинамической нагрузки, собственных частот колебаний затворов, присоединенных масс воды и т. п. могут быть получены расчетным, как это показано в диссертации, или экспериментальным путем. Исследованием

/ \

P3(t) = ехр —+11п/>„-

t.

t

(11)

Рис. 1. Структурная схема затвора строительного водосброса Колымской ГЭС

широкого спектра вопросов, касающегося гидроупругого взаимодействия потока с затвором, посвящены работы А. С. Абелева, JI. Л. Дольникова, Т. В. Ивановой, В. И. Каргаудаса, Л. А. Кузнецова, П. Е. Лысенко, В. М. Лятхера, Л. В. Мошкова, В. А. Па-люнаса, М. А. Попова, А. Л. Рахмановой, С. П. Фетисова, И. С. Шейнина, С. Г. [Пульмана, П. А. Колкмана, Э. Наудашера, П. Т. А. Гриффитса и ряда других авторов.

Режимы течения с верховой стороны затвора в нормальных эксплуатационных режимах незначительно влияют на характер и величину гидродинамических нагрузок на затвор, в отличие от режимов потока с низовой стороны, которые оказывают существенное влияние. Так, при самом неблагоприятном (с точки зрения величины действующих на затворы гидродинамических нагрузок) напорном течении за частично открытым затвором осредненные нагрузки могут быть даже больше гидростатических. При этом значительны и пульсирующие гидродинамические нагрузки.

Все это существенным образом сказывается на надежности затворов и, в частности, на их долговечности, что доказывает необходимость оценки вероятности безотказности и долговечности затворов при всех возможных их открытиях.

В работе расчет надежности проведен в рамках квазистатического подхода. Напряжения и деформации в элементах затворов, возникающие под воздействием осред-ненных нагрузок, определены обычными методами расчета металлоконструкций гидросооружений, а под воздействием пульсационных составляющих нагрузок - методами динамических расчетов.

В четвертой главе приведены основы системной теории надежности, адаптированные к решению поставленных задач. Проведен системный анализ надежности во-допроводящих трактов ГТС и события "Перелив воды через гребень плотины вследствие недостаточной пропускной способности водопроводящих трактов". Разработаны стандартные деревья отказов водопроводящих трактов ГЭС различных типов, а также некоторые их ветви, проработанные детально (до базовых отказов).

Существенной особенностью затворов является множество возможных рабочих состояний, каждое из которых подлежит рассмотрению. Принципиальные сложности в анализе отказов ГТС, связанные с их уникальностью, сложностью и разнообразием процессов и явлений, способных привести к аварии, недостаток информации о сооружениях способствуют разнообразию приемов анализа и оценки вероятностей отказов и аварий ГТС.

Для анализа и оценки (количественной или качественной) вероятностей опасных событий в практике анализа риска аварий сложных технических систем и гидротехнических сооружений обычно используются следующие подходы:

1) статистический, заключающийся в максимально полном использовании статистики аварий и неполадок, а также данных о надежности объектов-аналогов;

2) графоаналитический, заключающийся в использовании логических методов анализа деревьев отказов и деревьев событий;

3) экспертный, заключающийся в выработке оценки путем учета мнений специалистов в данной области.

Но, учитывая особенности водопроводящих трактов ГТС и затворов как их подсистем, для определения вероятностей их отказов в различных режимах работы автор предлагает разрабатывать расчетную модель в виде дерева событий (элементарных отказов), ведущих к отказу трактов как системы (невозможности выполнять ту или иную функцию). Метод деревьев отказов является одним из наиболее универсальных методов анализа надежности и безопасности объектов и систем, может использоваться

как на стадии проекта, так и при эксплуатации МО. Достоинством метода является возможность постоянного совершенствования модели.

События дерева отказов выбираются на основе анализа причин аварий, которые имели или могут иметь место при эксплуатации объектов. Для МО характерными могут быть несколько головных событий, в зависимости от постановки задачи. Для каждого из них строится свое дерево отказов. При определении интегрального показателя надежности и безопасности объекта по различным головным событиям, последние, условно, можно рассматривать как базовые для обобщенного головного события.

Условные обозначения элементов деревьев отказов - основных логических операторов (моделирующих логико-вероятностные связи между базовыми событиями и событиями-следствиями) и событий (отображающих различные по своим причинам отказы), применяемых при графическом изображении деревьев отказа, - а также формулы для расчета этих операторов приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Условные обозначения логических операторов_

Обозначение оператора Наименование оператора Причинно-следственное соотношение, выражающееся оператором Расчетная формула для оценки вероятности события-следствия Q

й.-.а "или" Событие-следствие имеет место при наступлении хотя бы одного из и исходных независимых событий /»1

£ б а,.... а "или исключительное" Событие-следствие имеет место при наступлении любого из исходных событий, но не двух одновременно

б а,-, а "и" Событие-следствие имеет место при наступлении всех исходных событий е=Па >=1

$ а.-, а "т из я" Событие-следствие происходит при наступлении любых т из и исходных событий е- ¿Па, N =—7-г-, т!(п~ту а,=а.--а

«<5 "условие" Наступление события-следствия возможно при наступлении события-условия е=аа

Примечание. Приведенные в табл. 1 формулы предполагают полное отсутствие корреляции среди исходных событий и их характеристик и позволяют оценить верхнюю границу вероятности отказа (наступления события-следствия).

Таблица 2

Условные обозначения событий _

Обозначение события Событие

Ö Базовое событие

о Нераскрытое событие

1 1 Разрабатываемое событие

Л Символ переноса

-с ) Событие-условие

Вероятности базовых событий могут рассчитываться по методикам для элементов МО, разработанным в диссертации Вероятности нераскрытых событий не могут быть определены в рамках принятой модели по тем или иным причинам (например, нет исходных данных или их определение является отдельной задачей) и принимаются по литературным данным или по другим расчетам.

Анализируя события, которые, в общем случае, могут привести к переливу через гребень вследствие недостаточной пропускной способности сооружений, было построено дерево события "Перелив через гребень" или, другими словами, дерево отказов, приводящих к переливу воды через гребень плотины вследствие недостаточной пропускной способности водопроводящих трактов (оно приведено на рис. 2 в наиболее общем виде) При анализе какого-либо конкретного ITC это дерево должно прорабатываться уже более подробно, поскольку в гидротехнике все сооружения уникальны и, даже при наличии однотипных водосбросов, деревья отказов окажутся различными В то же время какие-то из ветвей или элементов приведенного дерева при анализе конкретного гидроузла могут отсутствовать

Вообще говоря, к переливу через гребень могут привести и другие события, такие как оползень (обвальная волна), ветровые волны, ядерный взрыв и т д. Но в работе анализируются отказы, связанные с водопроводящими трактами ГТС и их механическим оборудованием, поэтому другие причины перелива не рассматриваются.

К переливу воды через гребень плотины вследствие недостаточной пропускной способности водопроводящих трактов может привести переполнение водохранилища вследствие того, что пропускная способность водопропускного фронта (состоящего из водосбросов и гидротурбинных блоков) окажется ниже проектной либо приток (сбросной расход) - больше проектного В свою очередь, к последнему событию могут привести ошибки при проектировании, недостаточная на момент проектирования гидрологическая изученность района, увеличение притока со времени проектирования и строительства гидроузла. С другой стороны, пропускная способность ГЭС может

оказаться ниже проектной вследствие простоя агрегата в ремонте в момент пропуска паводка либо аварии. А пропускная способность водосбросов может оказаться ниже проектной вследствие отказа МО, ошибках при проектировании либо ограничения расхода из-за зимних условий, неудовлетворительного состояния водосброса, опасных местных и общих размывов нижнего бьефа, подтопления сооружений и территорий в нижнем бьефе. События, приводящие к отказу МО, рассматриваются в диссертации подробно в следующих главах.

Рис. 2. Дерево отказов, приводящих к переливу воды через гребень плотины вследствие недостаточной пропускной способности водопроводящих трактов (начало)

Рис. 2. Дерево отказов, приводящих к переливу воды через гребень плотины вследствие недостаточной пропускной способности водопроводящих трактов (окончание)

(сбросной расход) - больше проектного. В свою очередь, к последнему событию могут привести ошибки при проектировании, недостаточная на момент проектирования гидрологическая изученность района, увеличение притока со времени проектирования и строительства гидроузла. С другой стороны, пропускная способность ГЭС может оказаться ниже проектной вследствие простоя агрегата в ремонте в момеш пропуска наводка либо аварии. А пропускная способность водосбросов может оказаться ниже проектной вследствие отказа МО, ошибках при проектировании либо ограничения расхода из-за зимних условий, неудовлетворительного состояния водосброса, опасных местных и общих размывов нижнего бьефа, подтопления сооружений и территорий в нижнем бьефе. События, приводящие к отказу МО. рассматриваются в диссертации подробно в следующих главах.

Далее в работе отмечается, что ГЭС в целом является с позиции надежности комбинированной системой то есть частично резервированной системой (как правило.

неработоспособное состояние одного из водопроводящих трактов ГЭС не приводит к неработоспособности всей системы - ГЭС в целом). В то же время, отдельный водо-проводящий тракт ГЭС является, как правило, последовательной системой, для которой отказ любой из ее подсистем приводит к отказу системы, то есть водопроводящего тракта в целом. ГТри этом отдельные узлы подсистем водопроводящего тракта могут вновь являться комбинированными системами (например, система связи стержней сороудерживающих решеток; система стрингеров плоского затвора, различные системы болтовых соединений и т. п.). Формулирование критериев технической надежности для сложных разветвленных систем с резервированием (комбинированных систем) является весьма непростой задачей с неоднозначным решением, так как при формулировании критериев для подсистем различного уровня не обязательно соблюдается принцип простого суммирования (учета) критериев предыдущего уровня. Однако, в первом приближении, при разработке такой системы критериев для водопроводящих трактов ГЭС можно принять концепцию последовательного учета критериев технической надежности системы нижестоящего уровня при формулировании критериев для системы вышестоящего уровня.

При построении стандартных деревьев отказов водопроводящих трактов ГЭС был принят иерархический принцип (рис. 3), то есть отказ каждой подсистемы водопроводящего тракта ГЭС (например, водоприемника) является вершинным событием следующего дерева, основанием которого служат, в свою очередь, отказы составляющих ее подсистем (для узла это отказы составляющих его элементов, а для последних -соответственно, отказы деталей). При этом появляются и дополнительные деревья отказов в зависимости от конструктивного исполнения систем или подсистем В частности, уже на первом уровне можно составить три дерева отказов в соответствии с типом ГЭС (русловая, приплотинная или деривационная). Из-за ограничения объема автореферата здесь и далее приведены лишь несколько из деревьев отказов, построенных в ходе написания диссертации.

Рис 3. Идентификация деревьев отказов водопроводящих трактов

Следующие деревья отказов второго уровня (рис 4), которые на блок-схеме (рис 3) обозначены под общим именем "По конструктивным решениям узлов" (водоприемник, деривационный водовод, турбинный трубопровод, спиральная камера, гидротурбина, отсасывающая труба), могут являться, в свою очередь, ветвями одного или нескольких деревьев отказов первого уровня При этом каждая из этих систем имеет

ы

Рис. 4. Деревья отказов водоприемников: а) безнапорного; б) напорного

несколько деревьев (ветвей) второго уровня в зависимости от конструктивного исполнения узла (например, для водоприемника это деревья отказов напорного и безнапорного водоприемников, для гидротурбины, не рассматривающейся подробно в рамках настоящей работы, это деревья отказов радиально-осевой, поворотно-лопастной, горизонтально-осевой, диагональной, ковшовой турбин). Далее следуют деревья отказов 3-го уровня (элементов соответствующего узла для выбранного конструктивного решения) и 4-го уровня (деталей оборудования) (рис. 5,6).

Разработанный комплект деревьев отказов не является исчерпывающе полным и законченным - в первую очередь, в силу уникальности каждого затвора, водопрово-дящего тракта. Однако при анализе надежности конкретного объекта их можно принять за основу, объединив несколько деревьев отказов (или их ветвей) соответствующих подсистем в одно дерево, которое следует разрабатывать далее с необходимой степенью детализации.

После этого необходимо расчетным или иным путем определить показатели надежности базовых элементов, а затем, по формулам системной теории надежности (табл. 1), и составляющих этот объект подсистем (узлов, деталей) вплоть до вершинного события. Напрямую использование статистических данных для водопроводящих трактов ГЭС, как и для затворов, невозможно из-за уникальности конструкций и оборудования и, как следствие, отсутствия репрезентативных выборок.

Расчет эксплуатационной надежности (безотказности) водопроводящих трактов ГЭС и его элементов предполагает необходимость анализа причин отказов для формулирования отказов и, в свою очередь, должен опираться на текущую информацию о состоянии элементов, их работоспособности и возможности выполнения своего функционального назначения.

Аналогичным образом - на основе анализа причин и последствий отказов - должно производиться формулирование отказов для всех деталей систем и подсистем водопроводящих трактов, уровень надежности которых оценивается в рамках конкретной задачи.

Таким образом, при подобной оценке надежности водопроводящих трактов как комбинированной системы предполагается, что отказ детали или подсистемы любого уровня приводит к тому или иному типу отказа всей рассматриваемой системы в целом, то есть имеет место иерархическая система взаимосвязей отказов При этом показано, что особое значение приобретают вопросы выявления "критических" или "лимитирующих" деталей (по надежности).

В пятой главе изложены принципы синтеза параметрической и системной теорий надежности на примере оценки надежности плоского затвора строительного водосброса Колымской ГЭС Приведены разработанные автором методики оценки долговечности затворов водосбросных трактов ГТС и надежности затворов при сейсмических воздействиях.

В третьей главе была определена вероятность безотказности плоского затвора строительного водосброса Колымской ГЭС в опущенном положении при НПУ. Аналогично следует определить его надежность и при других уровнях верхнего бьефа и, соответственно, других величинах гидростатической нагрузки Для расчета полной вероятности отказа затвора за срок службы или за год необходимо оценить и его надежность при всех возможных его открытиях и при маневрировании

Были построены деревья отказов для различных положений затвора и показано, как вычислять вероятность отказа затвора во всех этих положениях

ю

Рис. 5. Дерево отказов плоского затвора водоприемника

Отказ панелей облицовки

Ж

Отказ ребер жесткости

Отказ сварных швов

А Л А

Отказ

анкеров

ж

Рис. 6. Стандартные ветви деревьев отказов (1, 11,12)

Вычислив вероятности отказов ПРИ всех возможных открытиях, по формуле полной вероятносги можно оценить надежность заггвора в статическом положении под действием гидростатических и гидродинамических нагрузок за время Г (например, срок службы затвора, период до капитального ремонта, период регулирования стока и т п ). При этом вероятность работы затвора под той или иной нагрузкой определяется по формуле:

О

(12)

1де М(А1к) - математическое ожидание времени работы затвора в том или ином режиме за срок Т.

Полную вероятность отказа затвора при маневрировании за расчетный срок службы Т (при к независимых подъемах) приближенно можно оценить по формуле

(13)

/.I *

(14)

где (),ш - вероятность отказа затвора при 1-м подъеме:

(15)

Вероятность отказа затвора при опускании рассчитывается аналогично и, в первом приближении, равна вероятности отказа затвора при подъеме.

Однако формула (15) применима при отсутствии технического обследования и обслуживания затвора в меженные периоды. При проведении этих работ и устранении обнаруженных неисправностей приближенно вероятность отказа затвора при /-м маневрировании можно принимать

где О,и - вероятность отказа затвора при маневрировании или рассчитывать вновь с учетом новых данных.

Полная вероятность безотказной работы затвора за срок Т:

где а, - вероятность отказа зэтвора при г-ом УВБ под воздействием гидростатической нагрузки; ()ы1 - вероятность отказа затвора при гидродинамическом воздействии при >ом открытии затвора; к - проектное количество подъемов затвора за срок Т; т-расчетное количество величин гидростатической нагрузки за срок Т; I - проектное количество открытий затвора (/ = 10 при п = 0,1; 0,2; ..., 0,9; 1,0); У„, - вероятность нахождения затвора под воздействием ¿-ой гидростатической нагрузки; VmJ - вероятность работы затвора приу-ом открытии.

На рис. 7 приведен алгоритм оценки надежности затворов, укрупненно показывающий все этапы проведения расчетов.

Еще одним важным показателем надежности затворов, позволяющим наряду с вероятностью безотказной работы достоверно прогнозировать их работоспособность, считается долговечность. В пятой главе разработан метод ее оценки на примере плоского затвора - наиболее распространенного типа.

В основу методики оценки долговечности положена кумулятивная модель отказов, предложенная В. В. Болотиным. В качестве критерия отказа принимается достижение напряжением в элементе затвора предела прочности или предела выносливости. При этом рассматривается наступление отказа вследствие двух возможных причин: 1) перегрузка (выбросы) за предел прочности; 2) постепенное развитие усталостной трещины.

(16)

(17)

Рис. 7. Алгоритм оценки надежности затвора

С учетом того, что у плоских гидротехнических затворов основным несущим элементом, как правило, является ригель, то, в первом приближении, колебания изгибных напряжений в нем можно считать определяющими долговечность затвора.

При решении задачи вводилась следующая система допущений- гидродинамическое давление на затвор считается случайной стационарной функцией, распределенной по нормальному закону. Тогда и функция напряжений в конструкции сг(.х. /), связанных с нагрузкой линейным оператором, является случайной стационарной функцией с нормальным распределением;

- линейная модель суммирования усталостных напряжений используется в предположении, что число циклов до разрушения достаточно велико;

- затвор рассматривается как балка с распределенными параметрами, опертая двумя концами;

- внутреннее сопротивление системы считается неупругим, выраженным в комплексной форме. Комплексной величиной считается и внешнее воздействие.

При решении уравнения вынужденных колебаний балки-затвора была получена передаточная функция П0(но), после чего оценивалась долговечность затвора по

выбросам Затем предполагалось, что перегрузки за предел упругости маловероятны, а затвор отказывает вследствие постепенного развития усталостной трещины В результате было получено характеристическое значение условной долговечности:

2п 1 P(a)dc

J

(18)

где <oe - эффективная частота процесса a(t); P(a) - плотность всроят ности максимумов процесса <т(<), которая для стационарного гауссовского процесса a(t) с математическим ожиданием Л/(ст) и стандартом о(ст) выражается формулой Райса; N(pj) - предельное число циклов при программных испытаниях с заданным параметром ст,.

В реальных условиях затвор работает в различных режимах с открытиями п,. Поэтому для полной оценки долговечности надо знать схему маневрирования затворами за период регулирования стока Тр Тогда долговечность затвора определится как

где - продолжительность работы затвора при открытии п„ причем = Тр;

/

Та - условная дол1 овечность затвора при том же открытии.

Далее в главе, в рамках приведенной модели, проведена оценка долговечности плоского секционного затвора, вероятность отказа которого в различных условиях рассчитывалась выше предыдущих параграфах, но течение за затвором при различных его открытиях считается напорным. Такой режим является, с точки зрения долговечности, значительно более опасным, так как при напорном режиме течения в водоводе за затвором стандарт пульсации давления больше, чем при безнапорном.

Наименьшее значение условной долговечности затвора, равное 114 годам, было получено при его открытии п = 0,3 Следовательно, учитывая реальный срок службы затворов (30 - 50 лет), можно утверждать, что его усталостного разрушения не произойдет при любой схеме маневрирования затвором.

Кроме оценки долговечности, важной задачей является обеспечение надежности оборудования (в частности, затворов) ГЭС и АЭС при сейсмических воздействиях.

Особенностями исследования сейсмостойкости проектируемых объектов являются недостаток информации о характеристиках воздействия, сложность и высокая стоимость проведения экспериментов на физических моделях и натуре. Следовательно. при оценке прочности и надежности сооружений и оборудования при сейсмических воздействиях на первый план выдвигаются методы математического моделирования: разработка моделей воздействий и работы конструкций (в том числе вероятностных моделей), проведение вычислительных экспериментов.

Затворы не устанавливаются непосредственно на грунте, вследствие чего сейсмические колебания основания до них доходят трансформируемыми. Поэтому для расчетов невозможно непосредственно использовать акселерограммы оснований И сейсмические колебания здания и оборудования рассматриваются раздельно с использованием поэтажных акселерограмм (ПА) и поэтажных спектров ускорений (ПС), то есть акселерограмм и спектров, рассчитанных для точек кренления оборудования

(19)

Возможные пути оценки надежности оборудования с учетом сейсмического фактора определяются различными (статическими, квазистатическими, динамическими) подходами к оценке сейсмонапряженного состояния сооружений и оборудования.

В рамках статического или квазистатического подхода случайный процесс (сейсмическое воздействие) заменяется случайной величиной ("эквивалентная" статическая нагрузка), и задача о выбросах случайной функции сводится к существенно более простой задаче о распределении случайных величин.

Таким образом, в рамках квазистатической (спектральной) методики, положенной в основу нормативных расчетов, можно принять, что сейсмические инерционные нагрузки, являются случайными величинами, и далее вести расчет затвора (в общем случае - со случайными параметрами) на случайные статистические нагрузки с использованием в качестве критериев надежности соответствующих условий предельных состояний.

При расчетах в рамках динамической теории (то есть на семейство акселерограмм) для оценки надежности предлагается использовать хорошо разработанный аппарат статистической динамики линейных динамических систем (корреляционная теория случайных процессов, теория выбросов и т. п.). Однако практическую значимость расчета линейных моделей сооружений и оборудования на акселерограммы сильных землетрясений и соответствующих оценок надежности снижают значительные неупругие деформации конструкций при таких землетрясениях. Нелинейные расчетные модели в значительной степени находятся в стадии разработки и апробации.

Методика определения сейсмических нагрузок на затворы гидротехнических сооружений и их надежности продемонстрирована на примере специального уплотненного по контуру плоского затвора бассейна выдержки АЭС.

В шестой главе приведены примеры расчетов надежности затворов разных типов гидротехнических сооружений различного назначения, иллюстрирующие разработанные автором методики. Оценены вероятности отказов опускного затвора судопропу-скного сооружения С2 Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, сегментного затвора Вилюйских ГЭС-1, 2, плоских затворов Вилюйской ГЭС-3 и Саяно-Шушенской ГЭС, секторных затворов Яйвского гидроузла, затвора бассейна выдержки АЭС.

Судопропускное сооружение С2 является северными морскими воротами Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений. Его предполагается использовать, в основном, для пропуска судов речного флота. Механическое оборудование судопропускного сооружения С2 предназначено для перекрытия судоходного пролета при угрозе подъема воды в Невской губе выше отметки 1,5 м и открытия -при выровненных уровнях в створе сооружения после спада воды.

В зимний период в районе сооружения образуется ледяной покров, и судоходство прекращается. Однако, готовность механического оборудования к маневрированию должна быть обеспечена при опасности наводнений в любой период.

Таким образом, специфические условия работы механического оборудования С2, а именно: круглогодичная готовность к маневрированию как при открытой акватории, так и при наличии ледяного покрова, значительные гидростатические, волновые и ледовые нагрузки, определяемые параметрами судопропускного отверстия и гидроме-1еорологическими условиями, двусторонний напор на затвор, требования быстроты и высокой надежности маневрирования, - предопределили сложность конструкции затвора и наложили особые требования по ее работоспособности.

Расчёт вероятности отказа затвора судопропускного сооружения С2 имеет следующие особенности.

1. Расчёт выполнялся на этапе, когда большая часть оборудования не только запроектирована, но и изготовлена, однако еще не эксплуатируется.

2. Соответствующие детерминированные величины в проектных расчётах заменялись или случайными процессами или случайными величинами.

3. Расчётные случаи нагружения элементов конструкции принимались такими же, как и в проектных расчётах.

4. В расчете не учитывалось время восстановления отказавших элементов, что при расчете надежности шло в запас.

В качестве опасных или нежелательных последствий отказа затвора следует рассматривав наводнение и прекращение на тот или иной период (по окончании наводнения) навигации. К первому событию могут привести отказ затвора при подъёме (невозможность подъёма затвора), разрушение или падение затвора, ко второму - отказ затвора при посадке (невозможность опускания затвора).

Исходя из этого, в качестве основных критериев отказа элементов опускного затвора принималось достижение напряжениями в элементах металлоконструкций пределов текучести или прогибами - предельно допустимых, а также несоответствие сил сопротивления маневрированию и веса затвора грузоподъемности гидроподъемника.

Дерево отказов опускного затвора судопропускного сооружения С2 Комплекса защитных сооружений Санш-Петербурга от наводнений приведено на рис. 8, а условные обозначения, использованные при его построении, - в табл. 1 и 2. >

Часть результатов расчета вероятностей отказов элементов металлоконструкции затвора С2 (математические ожидания и стандарты допустимых напряжений и прогибов, вероятности отказов) приведена в табл. 3. При этом, если характеристика безопасности элемента у > 8,0, в запас принималось, что 0 = 10"16. Вероятность превышения силами сопротивления подъему затвора и его веса грузоподъемности гидропривода составила 1,132х10'7. Вероятности нераскрытых событий принимались по литературным данным: вероятности отказа электрооборудования, систем обогрева и управления равны 10'3 1/год, гидропривода-5x10'3 Угод.

Окончательный расчет дерева отказов проводился по формулам табл. 1.

В итоге, годовой уровень вероятности отказа затвора С2 Комплекса защиты Санкт-Петербурга от наводнений составляет 7x10"3 1/год, что следует признать лежащим на грани допустимого. При этом решающий вклад в этот результат вносит вероятность отказа гидропривода. В то же время годовая вероятность отказа металлоконструкций затвора, вычисленная в запас (по наихудшему варианту), достаточна низка и составляет 2x10"6 1/год.

Поэтому для повышения надежности затвора С2 необходимо, в первую очередь, повысить надежность гидропривода, а также систем электроснабжения и управления затвором.

Расчет вероятностей отказов затворов водосбросов Вилюйских ГЭС проводился при составлении деклараций безопасности. Поэтому во внимание принимались лишь те отказы затворов, которые могут привести к реализации сценариев возникновения и развития аварийных ситуаций, описанных в соответствующих пунктах деклараций. Это невозможность поднять затвор и, как следствие, повышение уровня верхнего бьефа выше ФПУ и перелив воды через гребень плотины

Рис. 8. Дерево отказов затвора судопропускного сооружения С2 при наводнении (начало)

и» и>

Рис. 8. Дерево отказов затвора судопропускного сооружения С2 при наводнении (окончание)

Таблица 3

Расчет вероятностей отказов элементов опускного затвора С2 при V = 4,55 м

Элемент Математич ожидание напряжений, МИа Стандарт напряжений, МПа Вероятность отказа Математич. ожидание прогибов, мм Стандарт прогибов, ММ Вероят-воегь отказа

Ригель верхний 155 15,5 3,19110-' 145 14,5 4,244-10"6

Ригель средний 97 9,7 4,041-Ю'14 146 14,6 5,972-Ю6

Ригель нижний 46 4,6 ю-" 147 14,7 8,336-10"6

Обшивка со стороны Ф 3 пояс №1 68 6,8 10'" 147 14,7 8,336-10"6

Обшивка со стороны Ф 3 пояс №6 155 15,5 3,191 10"' 147 14,7 8,336-10*

Стрингер №1 53 5,3 10" 147 14,7 1(ri6

Стрингер №11 155 15,5 3,191 W 147 14,7 ю-"

Зачастую на небольших гидротехнических сооружениях, построенных более 40 лет назад, отсутствует проектная документация, и выполнение детерминистических расчетов напряженно-деформированного состояния затворов является отдельной достаточно сложной задачей. В подобных случаях для определения вероятности отказа МО возможно применение оценки надежности на основе анализа его конструкции, проблем, возникавших за период эксплуатации, с учетом опыта расчета надежности конструктивно близкого оборудования и литературных данных. Такой подход рассмотрен на примере затворов Яйвского гидроузла.

В седьмой главе описаны мероприятия, проведение которых, наряду с расчетами надежности затворов водопроводящих трактов ГТС, позволит предотвратить аварийные ситуации на гидротехнических сооружениях из-за опасных отказов механического оборудования.

Вообще отказы-аварии затворов следует считать противоестественным, так как между короткими периодами их интенсивной работы в паводок имеются длительные меженные периоды, во время которых затворы воспринимают только гидростатическую нагрузку и могут быть подвергнуты тщательному осмотру, а при необходимости и ремонту. Поэтому вполне достижимой является вероятность их безотказной работы в течение коротких паводковых периодов, практически равная единице на протяжении всего срока службы. Это может быть обеспечено только высоким качеством техническою обслуживания и грамотной эксплуатацией, основанными на четком представлении особенностей устройства и работы установленного на сооружении механического оборудования и строгом выполнении правил технической эксплуатации обслуживающим персоналом При постоянной эксплуатации, после того, как все выявленные дефекты, присущие данному оборудованию, устранены, при достаточном объеме и хорошем качестве планово-предупредительных мероприятий затворы могут надежно эксплуатироваться многие десятилетия Это подтверждается их безаварийной работой на большинстве гидроузлов.

Анализ причин отказов затворов (с закладными частями, облицовками и механизмами) показывает, что недостатки проекта служат причиной отказов примерно в 60% случаев Отсюда следует, что основы надежности затворов должны закладываться при проектировании, когда выбирается компоновка оборудования на сооружении, тип затворов, определяется конструкция их элементов и узлов, назначаются способы защиты от коррозии, обмерзания и других вредных воздействий, предусматривается возможность проведения ремонтов.

Основным способом повышения надежности технических объектов при проектировании является резервирование. Применительно к водосбросным сооружениям и их оборудованию резервирование необходимо осуществлять на разных уровнях: при выборе схемы пропуска расходов, при компоновке комплекса механического оборудования водосброса и разработке конструкции затворов и даже отдельных узлов.

Как показывает опыт эксплуатации некоторых водосбросов, недостаточная надежность присуща схемам с крупными затворами, рассчитанными на пропуск паводков, а в остальное время работающими при малых открытиях, при которых возникают повышенные динамические и кавитационные воздействия как на элементы водопропускного тракта, так и на сами затворы. Поэтому для повышения надежности целесообразно устройство малых отверстий, перекрываемых затворами небольших размеров.

Повышение надежности затворов достигается установкой ремонтных затворов перед аварийно-ремонтными, а также обеспечением возможности регулирования расходов как основными, так и аварийно-ремонтными затворами (пример - затворы водосбросов Нурекской 1"ЭС). За рубежом на глубинных водосбросах часто последовательно устанавливают два одинаковых затвора, каждый из которых может выполнять функции другого.

Ремонтные затворы должны быть доступны для осмотра, смены уплотнений и т д. Поэтому компоновка оборудования должна обеспечивать подъем ремонтных затворов выше уровня воды, для чего на высоконапорных сооружениях следует использовать "отсечные устройства", перекрывающие шахту ремонтного затвора и отгораживающие ее от верхнего бьефа.

По надежности многопролетные схемы предпочтительнее однопролетных, поскольку при пропуске паводков большой обеспеченности часть затворов может находиться в резерве. При этом также уменьшаются нагрузки на опорно-ходовые части, которые являются наиболее слабым местом затворов. Кроме того, уменьшение габаритов затворов позволяет производить их сборку в заводских условиях, что также способствует повышению надежности.

Важным условием повышения надежности механического оборудования является резервирование источников энергии, элементов гидропривода, устройство соединительных маслопроводов между гидроприводами, что позволяет одной маслонапорной установкой производить подъем нескольких затворов.

Совершенствование компоновочных решений обеспечивается тщательностью разработки технического задания Обоснованное назначение порядка маневрирования затворами, условий их зимней эксплуатации, внимательная проработка пусковых схем и т и позволяет выбрать оптимальные типы оборудования, наиболее отвечающие требованиям постоянной эксплуатации и строительного периода. Этому способствует участие специалистов по механическому оборудованию в разработке проекта гидросооружения на самых ранних стадиях проектирования.

Надежность затворов, а также их элементов можно повысить за счет "избыточности" используемых устройств и мероприятий, в частности, путем увеличения запасов несущей способности и износостойкости подшипников и полозьев, запасов мощности гидроприводов за счет запасов двигателей, подачи насосов, давления в гидросистеме. Следует, однако, учитывать, что при использовании мощных приводов в случае возникновения непредвиденных сопротивлений движению затвора и отказе грузового реле все звенья самого механизма, подвески затвора и несущие конструкции под механизм (мосты, эстакады) будут испытывать чрезмерные нагрузки в соответствии с опрокидывающим моментом двигателя. Так как отказ в паводковый период оборудования, обслуживающего затворы водосбросных сооружений, может вывести из работы водосброс с катастрофическими последствиями, то оно должно, как и собственно затворы, обладать повышенной надёжностью. Определить оптимальный запас могут помочь как раз расчеты надежности МО в целом и его элементов.

Статистика мелких и крупных аварий затворов с их частичными разрушениями показывает, что более 90% из них происходит с основными затворами. Основная причина разрушений - значительная непредвиденная действующая нагрузка в сочетании с другими обстоятельствами: неправильная эксплуатация, некачественная сталь, плохие сварные швы и т. п. Поэтому самые высокие требования должны быть заложены в проект основных затворов, особенно тех из них, которым предназначено работать при частичных открытиях. Причем эти требования должны предъявляться ко всем узлам и элементам: пролетному строению, опорно-ходовым частям, уплотнениям и тяговым органам. Эти затворы должны обладать вибрационной устойчивостью, у них должна быть исключена опасность обмерзания как пролетного строения, так и пазовых конструкций; они должны подниматься и садиться на порог в потоке. При расчете основных затворов необходимо учитывать динамику их работы и рассчитывать усталостную прочность конструкции, так как лишь эти затворы мо1уг испытывать длительное время динамические нагрузки. Основные затворы должны бьггь также рассчитаны и на другие действующие нагрузки, такие, как сейсмика или различного рода волны.

Не менее высокие требования должны предъявляться и к аварийным затворам, в функции которых входит быстрое и надежное перекрытие водосбросов в случае каких-либо непредвиденных аварийных обстоятельств. При этом могут иметь место скачки нагрузки, вызванные гидравлическим ударом, прямыми и обратными волнами и т. д. Основные требования у аварийных затворов предъявляются к опорно-ходовым частям, так как они должны обеспечивать безотказное маневрирование.

Хотя недостатки эксплуатации МО были основными причинами отказов лишь в 30% известных случаев, тем не менее большинство серьезных разрушений аварийного характера с тяжелыми последствиями вызвано именно эксплуатационными нарушениями. Наряду с грубыми просчетами в действиях обслуживающего персонала, связанными с халатностью, пренебрежением к требованиям эксплуатационной документации и правилам технической эксплуатации, недостаточной профессиональной подготовкой, значительное влияние на снижение надежности эксплуатации МО оказывает недостаточный объем и уровень технического обслуживания, особенно - недостаточно эффективная защита металла от коррозии Поэтому для исключения возможности разрушений аварийного характера для всех гидротехнических сооружений должна неукоснительно выполняться система обеспечения надежности МО, включающая:

— установление фактического состояния и работоспособности элементов МО (сюда следует отнести и расчеты надежности);

— разработку и реализацию мероприятий, направленных на поддержание работоспособности МО;

— составление и ведение эксплуатационной документации;

— о ipacлевой надзор за осуществлением профилактических мероприятий.

После установления фактического состояния оборудования разрабатывают и проводят планово-предупредительные ремонты. На поддержание в норме показателей состояния и работоспособности оборудования направлены техническое обслуживание и текущий ремонт. Для восстановления сниженных эксплуатационных показателей оборудования проводят капитальные ремонты, а также его модернизацию и реконструкцию. Эти мероприятия носят профилактический характер и должны проводиться до наступления отказа. Профилактические мероприятия замыкает система централизованного обследования ГТС и МО электростанций, являющаяся частью отраслевой системы надзора за безопасностью электростанций.

Такая система обеспечения надежности и безопасности оборудования не только способствует квалифицированной разработке мероприятий по повышению его безотказности и долговечности, но и позволяет оперативно выявлять и систематизировать недостатки проектов, что создаст предпосылки для более обоснованного совершенствования вновь проектируемого оборудования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе диссертационных исследований по разработке методов системного анализа затворов с целью повышения надежности водопроводящих трактов гидро1ехниче-ских сооружений автором были получены следующие основные результаты, имеющие не только частное, но и методологическое значение

1. Разработаны методы системного анализа надежности механического оборудования как подсистем водопроводящих трактов ГТС. В качестве основного предложен метол деревьев отказов. Разработаны принципы схематизации конструкции МО водопроводящих трактов ITC, методика построение схем их расчета на надежность, деревьев отказа. При этом учтено, что затвор является системой с несколькими основными состояниями- закрытое - водопроводящий тракт перекрыт, маневрирование (открытие или закрытие), открытое (полностью или частично) - водопроводящий тракт открыт.

2 Выполнен системный анализ водопроводящих трактов ГЭС различного типа, русловых, приплотинных, деривационных. Построены стандартные (типовые) ветви деревьев отказов затворов водопроводящих трактов, на основе которых можно строить деревья отказов различных проектирующихся или находящихся в эксплуатации затворов.

3. Проанализированы причины отказов и аварий на водосбросных трактах гидроузлов Особое внимание уделено отказам механического оборудования водопроводящих трактов гидротехнических сооружений.

4 Выявлены и проанализированы основные случайные факторы, влияющие на надежность затворов водопроводящих трактов ГТС.

5. Произведен выбор основных критериев отказов (надежности) затворов и их элементов На основе параметрической теории надежности разработана методика

опенки вероятности отказов элементов механического оборудования водопроводящих трактов ГТС.

6 Разработана методика расчета надежности затворов различных типов во всех их состояниях на этапах проектирования, эксплуатации и реконструкции. При этом показана возможность применения для оценки надежности элементов и подсистем механического оборудования различных методов. Особое внимание уделено особенностям оценки надежности механического оборудования при разработке деклараций безопасности.

7. Разработаны методики оценки долговечности затвора при гидродинамических воздействиях, а также оценки надежности затвора при сейсмических воздействиях.

8. Разработана методика оценки надежности затворов как подсистем водопроводящих трактов ГТС с учетом всех возможных режимов их эксплуатации с применением системного анализа. Построен алгоритм расчета надежности затворов, укрупненно показывающий порядок и этапы проведения анализа надежности.

9. Произведены количественные оценки надежности большого количества затворов гидротехнических сооружений различного назначения. Так, с помощью разработанных методик были рассчитаны вероятности отказов опускного затвора судопропу-скного сооружения С2 Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, сегментного затвора Вилюйских ГЭС-1, 2, плоского затвора Вилюйской ГЭС-3, секторных затворов Яйвского гидроузла, затвора бассейна выдержки АЭС.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах (в скобках указаны соавторы):

1 Оценка вероятности отказа затвора гидроемкости при сейсмическом воздействии//Известия ВНИИГ им Б Е Веденеева. 1990 Т. 221. С. 138-144

2 К оценке надежности плоского секционного затвора водосброса // Известия ВНИИГ им Б Е.Веденеева 1991. Т 225 С 51-55. (Д. В. Стефанишин)

3. Оценка долговечности плоского затвора при гидродинамических воздействиях // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1991. Т. 225. С. 56-59.

4 Оценка надежности затворов гидротехнических сооружений. Автореферат дисс на соискание ученой степени канд техн. наук Л • ВНИИГ 1992.21 с.

5. Повышение надежности затворов гидротехнических сооружений // 1-ая Международная конференция "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности металлических конструкций и методы их решения". Сборник докладов С.-Пб,- СПбГТУ. 1995. С. 53-54.

6 О прогнозировании надежности камер рабочих колес диагональных и поворотно-лопастных гидротурбин // Гидротехническое строительство. 1996. №2. С. 8-15. (Е М Дзюбанов, Н. Ю Дмитриев, В. И Климович, С. М Левина)

7 Исследования надежности металлоконструкций гидротурбинных блоков // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева 1997 Т 230 С. 456-462.

8 Системный анализ надежности водопроводящих трактов ГЭС // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева 1997. Т 233 С. 47-54 (F М. Дзюбанов, Н. Ю. Дмитриев. С. М. Левина)

9 The system analysis of reliability of structures and equipment of hydraulic passageways // Modelling, Testing & Monitoring for Hydro Powerplants III Aix-en-Provence, France, October, 1998. P 311-318. (N. Yu Dmitriev, S. M. Levina)

10. Design reliability assessment of mechanical equipment of hydraulic engineering structures and system-based optimization of structural design // Twentieth Congress on Large Dams. 19 22 September 2000, Beijing, China. Vol 4, Q. 79. P. 569-587. (S. M. Levina, N. V. Shragin)

11. СТП ВНИИГ 230.2.001-00. Методические указания по проведению анализа риска аварий гидротехнических сооружений // Приложение 5. Алгоритм оценки вероятностей отказов механического оборудования ГТС. С.-Пб.: ОАО "ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева", 2000. С. 75-80.

12. Информационно-аналитическая система оценки уровня надежности оборудования ГЭС // Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения. Труды 4-ой Международной конференции. С.-Пб.: СПбГТУ. 2001. С. 95-97. (Н. Ю. Дмитриев, Т. С. Тихонова)

13. Оценка надежности механического оборудования гидротехнических сооружений АЭС // Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения. Труды 4-ой Международной конференции. С.-Пб.: СПбГТУ. 2001. С. 370-372.

14. Оценка вероятности перелива воды через гребень плотины вследствие недостаточной пропускной способности водопропускных сооружений // Гидравлические и гидрологические аспекты надежности и безопасности гидротехнических сооружений. Тезисы докладов Международного симпозиума МАГИ. С.-Пб.: ВНИИГ. 2002. С. 128129. (Д. В. Стефанишин)

15. Особенности оценки вероятности отказов затворов при декларировании безопасности ГЭС // Гидравлические и гидрологические аспекты надежности и безопасности гидротехнических сооружений. Тезисы докладов Международного симпозиума МАГИ. С.-Пб.: ВНИИГ. 2002. С. 163-164.

16. Оценка надежности затворов при сейсмических воздействиях с применением численных методов // Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения. Труды 5-ой Международной конференции. С.-Пб.. СПбГТУ. 2003. С. 47-55. (Л. Э. Беллекдир)

17 Надежность затворов и плитного крепления дна / Пп. 15.1-15.9 в книге Бел-лендира Е. Н., Ивашинцова Д. А., Стефанишина Д В, Финагенова О. М., Шульмана С. Г. "Вероятностные методы оценки надежности грунтовых гидротехнических сооружений". С.-Пб . ОАО "ВНИИГ им. Б Е Веденеева" 2003. Т. 1.С 432-524.

18. Гидравлические лабораторные исследования приямка защитной оболочки АЭС // Гидравлика (наука и дисциплина). Материалы Международной научно-теоретической конференции. С.-Пб : СПбГТУ. 2004 С. 4. (Л. Э. Беллендир, Б. Н. По-гребняк)

19. Гидравлические лабораторные исследования приямка защитной оболочки АЭС // Гидротехническое строительство 2005. №5 С. 36-40 (А М Альтшуллер, Г. А. Антропов, Л. Э Беллендир, Б. Н. Погребняк)

20. Оценка надежности затвора судопропускного сооружения С-2 комплекса защитных сооружений Саша-Петербурга от наводнений // Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения. Труды 6-ой Международной конференции С -Пб • Политехнический университет. 2005. С. 457-465.

Для заметок

ч

4

Для заметок

ц

Типография ООО «Дом Шуан» Подписано к печати 25.10.2005. Объем 2,0 пл. Тираж 120. Номер заказа

11217 16

РНБ Русский фонд

2006-4 19408

Ф ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Основные положения существующих методов расчета водопроводящих трактов гидротехнических сооружений.

1.2. Вероятностный подход к расчету механического оборудования водопроводящих трактов.

1.3. Основные понятия и показатели теории надежности применительно к механическому оборудованию ГТС.

1.4. Основные задачи исследования.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ АВАРИЙ ВОДОСБРОСНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГИДРОУЗЛОВ.

2.1. Основные случайные и неопределенные факторы.

2.2. Причины аварий водосбросных сооружений гидроузлов.

2.3. Классификация и анализ отказов МО водопроводящих трактов.

2.4. Выбор критериев отказов механического оборудования

• водопроводящих трактов.

ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРАКТОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ.

3.1. Вероятностные методы оценки надежности конструкций.

Ф 3.2. Расчет вероятностей отказов элементов затвора водосброса при статических воздействиях.

3.3. Расчет вероятностей отказов элементов затвора водосброса при гидродинамических воздействиях.

ГЛАВА 4. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ 4 ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРАКТОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЙ.

4.1. Основы системной теории надежности.

4.2. Анализ события «Перелив воды через гребень плотины вследствие недостаточной пропускной способности водопроводящих трактов».

4.3. Структурный анализ водопроводящих трактов ГЭС.

• ГЛАВА 5. СИНТЕЗ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ И СИСТЕМНОЙ ТЕОРИЙ НАДЕЖНОСТИ.

5.1. Оценка надежности затвора водосброса.

5:2. Оценка долговечности затворов водосбросных трактов ГТС.

5.3. Оценка надежности затворов при сейсмических воздействиях.

ГЛАВА 6. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ НАДЕЖНОСТИ ЗАТВОРОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ф РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

6.1. Опускной затвор судопропускного сооружения С2 Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений.

6.2. Сегментный затвор Вилюйских ГЭС-1, 2.

6.3. Плоский затвор Вилюйской ГЭС-3.

6.4. Основной затвор эксплуатационного водосброса Саяно-Шушенской ГЭС.

6.5. Оценка надежности секторных затворов Яйвского гидроузла.

6.6. Затвор бассейна выдержки АЭС.

ГТТАТ1А 7 ТТРТГТТПТРР Aim?TIWT? ДР А РТШШ^ТУ ГЧТТЛЛ л тттлтт

JL ft/JL^ ll^/l / • JLJLJL ■ ^ V/ JL a HI ^JL^JLJLJ.JLГ11/Г11 ХЛДЖХАПАДк V^XJL JL ft/ i Ц-^ХХХЛ

НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ ИЗ-ЗА ОПАСНЫХ ОТКАЗОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

Необходимость анализа и оценки риска аварий гидротехнических сооружений (ГТС) в Российской Федерации регламентированы требованиями Федерального Закона «О безопасности гидротехнических сооружений» и распространяются на ГТС, находящиеся в сфере действия Закона, повреждения которых могут привести к возникновению чрезвычайной ситуации. К таким ГТС относятся плотины, ограждающие сооружения (дамбы) жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники, сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушений берегов водохранилищ, берегов и дна русел рек, устройства для предотвращения размывов на каналах, а также другие сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов и предотвращения вредного воздействия вод и жидких отходов.

В свою очередь, оценка риска аварий указанных сооружений невозможна без оценки надежности, в частности, вероятности отказов их водопроводящих трактов и механического оборудования (МО) как подсистем этих трактов, поскольку одной из основных причин возникновения и развития весьма серьезных аварийных ситуаций является перелив воды через гребень плотины, что, зачастую, является следствием отказов именно МО.

Поэтому требования, предъявляемые к гидротехническим сооружениям в части надежности, прочности, водонепроницаемости при любых сочетаниях нагрузок и воздействий, распространяются и на их МО. Как показывает опыт эксплуатации гидроузлов, от надежности затворов нередко зависит безаварийная работа всего сооружения. Здесь и далее понятие «затвор» включает в себя пролетное строение (собственно затвор), затворную камеру с закладными деталями и облицовками и приводной механизм с тяговыми органами и подвесными устройствами.

В перспективе один из путей развития гидроэнергетики - возведение ГЭС в горных районах. Причем современная тенденция - уменьшение напора и создание малых ГЭС в равнинных либо каскадов ГЭС в горных районах с целью уменьшения негативного воздействия на окружающую среду. Как следствие ужесточения экологических норм повышаются требования к маневренности затворов, к расчетному обоснованию проектов МО как одному из главнейших условий повышения его надежности [87, 99].

Кроме того, сегодня большая часть затворов водопроводящих трактов ГТС близка к исчерпанию своего ресурса, поэтому в настоящее время всё более очевидной становится необходимость иметь объективные критерии для прогнозирования и обоснования сроков проведения ремонтных работ различного оборудования гидротехнических сооружений, в том числе и механического оборудования их водопроводящих трактов. Получение таких критериев возможно при последовательном применении методов теории надёжности к его расчётам. Актуальность подобного подхода подчеркивают принятые в 1995 году общеевропейские нормы по расчёту металлоконструкций и оборудования гидротехнических сооружений DIN 19704-95 и межгосударственный нормативный документ «Надёжность зданий и сооружений. Основные положения проектирования», подготовленный ЦНИИСК им. Кучеренко. Так, по новой концепции, устанавливаются требования к надёжности как к основному потребительскому качеству, а эксплуатационные показатели (то есть характеристики сооружения и оборудования) устанавливаются как следствие требуемой (целесообразной) надёжности.

Исходя из вышесказанного, была поставлена и конечная цель данной диссертационной работы - повышение надежности водопроводящих трактов ГТС на основе методов системного анализа МО, включающих в себя методику количественной оценки надежности и прогнозирования работоспособности механического оборудования (в первую очередь, затворов) как подсистем водопроводящих трактов гидротехнических сооружений.

Работа состоит из введения, семи глав, и заключения.

В первой главе описаны основные положения существующих детерминистических методов расчета механического оборудования, намечен вероятностный подход к оценке надежности конструкций водопроводящих трактов ГТС. Приведены основные понятия и показатели теории надежности, применяемые при анализе надежности МО водопроводящих трактов ГТС. Сформулированы основные задачи исследования.

Во второй главе исследованы основные случайные и неопределенные факторы, влияющие на надежность затворов водопроводящих трактов. Проанализированы причины аварий водосбросных сооружений гидроузлов. Приведена классификация и анализ разрушений и повреждений затворов водопроводящих трактов. Произведен выбор критериев отказов механического оборудования водопроводящих трактов при расчетах его надежности, которые зависят от цели расчета.

В третьей главе описаны основы параметрической теории надежности, адаптированные применительно к механическому оборудованию водопроводящих трактов ГТС. Приведена методика оценки безотказности элементов затворов водопроводящих трактов при гидростатическом и гидродинамическом воздействиях.

В четвертой главе приведены основы системной теории надежности. Проведен системный анализ события «Перелив воды через гребень плотины вследствие недостаточной пропускной способности водопроводящих трактов». Проведен системный анализ надежности водопроводящих трактов ГТС. Разработаны стандартные деревья отказов водопроводящих трактов ГЭС различных типов, а также некоторые детально (до базовых отказов) проработанные их ветви.

В пятой главе изложены принципы синтеза параметрической и системной теорий надежности на примере оценки надежности плоского затвора строительного водосброса Колымской ГЭС. Приведены методики оценки долговечности затворов водосбросных трактов ГТС и надежности затворов при сейсмических воздействиях.

В шестой главе приведены примеры расчетов надежности затворов разных типов гидротехнических сооружений различного назначения. С помощью разработанных методик оценены вероятности отказов опускного затвора судо-пропускного сооружения С2 Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, сегментного затвора Вилюйских ГЭС-1, 2, плоских затворов Вилюйской ГЭС-3 и Саяно-Шушенской ГЭС, секторных затворов Яйвского гидроузла, затвора бассейна выдержки АЭС.

В седьмой главе описаны мероприятия, проведение которых, наряду с расчетами надежности затворов водопроводящих трактов ГТС, позволит предотвратить аварийные ситуации на гидротехнических сооружениях из-за опасных отказов механического оборудования.

В заключении сформулированы результаты, полученные в ходе диссертационных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе диссертационных исследований по разработке методов системного анализа затворов с целью повышения надежности водопроводящих трактов гидротехнических сооружений автором были поставлены и решены следующие основные задачи, имеющие не только частное, но и методологическое значение.

1. Разработаны методы системного анализа надежности механического оборудования как подсистем водопроводящих трактов ГТС. В качестве основного предложен метод деревьев отказов. Разработаны принципы схематизации конструкции МО водопроводящих трактов ГТС, методика построение схем их расчета на надежность, деревьев отказа. При этом учтено, что затвор является системой с несколькими основными состояниями: закрытое — водопроводящий тракт перекрыт, маневрирование (открытие или закрытие), открытое (полностью или частично) - водопроводящий тракт открыт.

2. Выполнен системный анализ водопроводящих трактов ГЭС различного типа: русловых, приплотинных, деривационных. Построены стандартные (типовые) ветви деревьев отказов затворов водопроводящих трактов, на основе которых можно строить деревья отказов различных проектирующихся или находящихся в эксплуатации затворов.

3. Проанализированы причины отказов и аварий на водосбросных трактах гидроузлов. Особое внимание уделено отказам механического оборудования водопроводящих трактов гидротехнических сооружений.

4. Выявлены и проанализированы основные случайные факторы, влияющие на надежность затворов водопроводящих трактов ГТС.

5. Произведен выбор основных критериев отказов (надежности) затворов и их элементов. На основе параметрической теории надежности разработана методика оценки вероятности отказов элементов механического оборудования водопроводящих трактов ГТС.

6. Разработана методика расчета надежности затворов различных типов во всех их состояниях на этапах проектирования, эксплуатации и реконструкции. При этом показана возможность применения для оценки надежности элементов и подсистем механического оборудования различных методов. Особое внимание уделено особенностям оценки надежности механического оборудования при разработке деклараций безопасности.

7. Разработаны методики оценки долговечности затвора при гидродинамических воздействиях, а также оценки надежности затвора при сейсмических воздействиях.

8. Разработана методика оценки надежности затворов как подсистем водопроводящих трактов ГТС с учетом всех возможных режимов их эксплуатации с применением системного анализа. Построен алгоритм расчета надежности затворов, укрупненно показывающий порядок и этапы проведения анализа надежности.

9. Приведено большое количество примеров оценки надежности затворов гидротехнических сооружений различного назначения. Так, с помощью разработанных методик были рассчитаны вероятности отказов опускного затвора судопропускного сооружения С2 Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, сегментного затвора Вилюйских ГЭС-1, 2, плоского затвора Вилюйской ГЭС-3, основного затвора эксплуатационного водосброса Саяно-Шушенской ГЭС, секторных затворов Яйвского гидроузла, затвора бассейна выдержки АЭС.

1. Абелев А. С. Основные вопросы расчета и исследований вибрации затворов гидротехнических сооружений // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1955. Т. 54. С. 38-51.

2. Абелев А. С. Исследование пульсации суммарной гидродинамической нагрузки для расчета вибрации плоских глубинных затворов // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1958. Т. 58. С. 26-51.

3. Абелев А. С. Определение пульсации суммарной гидродинамической нагрузки, действующей на плоские глубинные затворы // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1961. Т. 68. С. 33-68.

4. Абелев А. С. Отклонение экстремальных актуальных гидродинамических нагрузок, действующих на плоские, дроссельные и сегментные глубинные затворы, от их осредненных значений // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1961. Т. 67. С. 29-38.

5. Абелев А. С. Зависимость между величинами размахов и периодами пульсаций суммарных гидродинамических нагрузок, действующих на плоские, дроссельные и сегментные глубинные затворы // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1961. Т. 67. С. 39-43.

6. Абелев А. С. Связь между пульсацией давления в отдельных точках и пульсацией суммарной гидродинамической нагрузки, действующей на затвор // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1962. Т. 69. С. 21-36.

7. Абелев А. С. , Солнышков В. А., Лысенко П. Е. Динамика глубинных гидротехнических затворов // Сборник научных трудов Гидропроекта. 1965. Вып. 13. С. 45-59.

8. Абелев А. С. , Солнышков В. А., Дольников JL JL Изучение динамики глубинных гидротехнических затворов // Труды коорд. совещ. по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1970. Вып. 54. С. 56-59.

9. Абелев А. С. , Дольников JI. Л., Леви Г. И. Присоединенная масса воды плоских глубинных затворов с короткими забралами // Труды коорд. совещ. по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1972. Вып. 64. С. 147-151.

10. Альтшуллер А. М., Антропов Г. А., Беллендир Л. Э., Погребняк Б. Н., Штильман В. Б. Гидравлические лабораторные исследования приямка защитной оболочки АЭС // Гидротехническое строительство. 2005. №5. С. 3640.

11. Анализ и проверка сейсмостойкости атомных электростанций. Руководство по безопасности. № 50 SG S2. Вена: МАГАТЭ. 1981.

12. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании. М.: Стройиздат. 1988.

13. Беллендир Е. Н., Ивашинцов Д. А., Стефанишин Д. В., Финагенов О. М., Шульман С. Г. Вероятностные методы оценки надежности грунтовых гидротехнических сооружений. Т. 1. С.-Пб.: ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева». 2003.

14. Беллендир Е. Н., Ивашинцов Д. А., Стефанишин Д. В., Финагенов О. М., Шульман С. Г. Вероятностные методы оценки надежности грунтовых• гидротехнических сооружений. Т. 2. С.-Пб.: ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева». 2004.

15. Бирбраер А. Н., Шульман С. Г. Оценка надежности оборудования АЭС в рамках линейно-спектральной теории сейсмостойкости // Труды ЦКТИ им. И. И. Ползунова. 1984. Вып. 212. С. 26-33.

16. Бирбраер А. Н., Шульман С. Г. Прочность и надежность конструкций АЭС при особых динамических воздействиях. М.: Энергоатомиздат. 1989.

17. Бирбраер А. Н., Киндер В. А., Цейтлин Б. В. Об оценке надежности оборудования АЭС при землетрясениях // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1989. Т. 124. С. 110-118.

18. Болотин В. В. Статистические методы в строительной механике. М.: Стройиздат. 1961.

19. Болотин В. В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат. 1971.

20. Болотин В. В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат. 1982.

21. Болотин В. В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: • Машиностроение. 1984.

22. Болотин В. В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение.1990.

23. Большев JI. Н., Смирнов Н. В. Таблицы математической статистики. М.: Наука. 1983.

24. Векслер А. Б., Ивашинцов Д. А., Стефанишин Д. В. Надежность, социальная и экологическая безопасность гидротехнических объектов: оценкариска и принятие решений. С.-Пб.: ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева». 2002.

25. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Наука. 1964.

26. Вероятностные характеристики прочности авиационных материалов и сортамента / А. А. Кузнецов, О. М. Алифанов, В. И. Ветров и др. М.: Машиностроение. 1970.

27. Вилюйская ГЭС. ВодосброС. Затвор сегментный 40,0-13,2-14,0 // Пояснительная записка и расчет. 1МБТ. Д.: "Гидросталь". 1963.

28. Вилюйская ГЭС. ВодосброС. Затвор сегментный нижний 40,0-2,0-15,2//Пояснительная записка. 1103742 ПЗ. JL: "Гидросталь". 1978.

29. Воробьев Г. А. Защита гидротехнических сооружений от кавитации. М.: Энергоатомиздат. 1990.

30. Гавриленко Т. В. Анализ надежности водосброса на основе системного подхода // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1993. Т. 227. С. 84-90.

31. Гидравлические расчеты водосборных гидротехнических сооружений: Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат. 1988.

32. Гидрозатвор. Расчет на прочность 149 КУ 296111РР // ОАО «Чеховский завод Гидросталь», г. Чехов, Московская обл. 2003.

33. Гнеденко Б. В., Ушаков И. А. Современная теория надежности: состояние, проблемы и перспективы // Надежность и контроль качества. 1989. №1. С. 6-22.

34. ГОСТ 19282-73. Сталь низколегированная толстолистовая и широкополосная универсальная. Технические условия. М.: Издательство стандартов. 1987.

35. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Госкомитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам. 1990.

36. ГОСТ 27.003-83. Надежность в технике: Выбор и нормирование показателей надежности. М.: Изд-во стандартов. 1985.

37. ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. М.: .Издательство стандартов. 1991.

38. Гусев А. С. Сопротивление усталости и живучесть конструкций при случайных нагрузках. М.: Машиностроение. 1989.

39. Гусев А. С. , Светлицкий В. А. Расчет конструкций при случайных воздействиях. М.: Машиностроение. 1984.

40. Дзюбанов Е. М., Дмитриев Н. Ю., Климович В. И., Левина С. М., Штильман В. Б. О прогнозировании надежности камер рабочих колес диагональных и поворотно-лопастных гидротурбин // Гидротехническое строительство. 1996. №2. С. 8-15.

41. Дзюбанов Е. М., Дмитриев Н. Ю., Левина С. М., Штильман В. Б. Системный анализ надежности водопроводящих трактов ГЭС // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1997. Т. 233. С. 47-54.

42. Динамический расчет специальных инженерных сооружений и конструкций: Справочник проектировщика / Под ред. Б. Г. Коренева, А. Ф. Смирнова. М.: Стройиздат. 1986.

43. Динамический расчет зданий и сооружений: Справочник проектировщика / Под ред. Б. Г. Коренева, И. М. Рабиновича. М.: Стройиздат. 1984.

44. Дольников Л. Л. О способе оценки функции спектральной плотности гидродинамической нагрузки, действующей на плоские глубинные затворы гидросооружений // Динамика гидросооружений ГЭС. ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1972. Вып. 2. С. 13-18.

45. Дольников Л. Л., Дмитриев Н. Ю. Пульсации гидродинамического давления на упругой границе потока // Материалы конференций и совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. Л.: Энергоатомиздат. 1982. С. 51-55.

46. Залесский Ф. В., Крашников А. Ф. Учет воздействия максимального стока при определении надежности сооружений // Гидротехническое строительство. 1984. № 11. С. 41-43.

47. Затвор колесный. Пояснительная записка 238 МЫ 1105366ПЗ. Д.: ЛСКБ «Ленгидросталь». 1982.

48. Затвор плоский скользящий 5,0x4,5x44,7 // Пояснительная записка 523МБ 1107169 ПЗ. Л.: СПКТБ "Ленгидросталь". 1986.

49. Защита Санкт-Петербурга от наводнений. Судопропускное сооружение С-2. Плоский подъемно-опускной затвор. Экспертиза проекта. С.-Пб.: " ЛенморНИИпроект". 1992.

50. Зейферт А. Ф., Розин Л. М. Обследование и испытание сегментных затворов Кегумской ГЭС / Рекомендации по внедрению передового опыта. Гидроэлектростанции, гидротехническое строительство. Вып. 3. 1989.

51. Золотов Л. А., Иващенко И. Н., Семенков В. М. Количественная оценка надежности плотин // Гидротехническое строительство. 1989. №7. С. 811.

52. Иванова Т. В., Мошков Л. В. Гидроупругое взаимодействие плоских глубинных затворов с потоком // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1978. Т. 123. С. 49-56.

53. Иванова Т. В. Определение собственных частот глубинного затвора с учетом взаимодействия форм колебаний и кинематики потока // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1979. Т. 132. С. 120-124.

54. Иванова Т. В., Лысенко П. Е. О динамическом расчете плоского затвора с учетом взаимодействия форм колебаний // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1980. Т. 133. С. 43-47.

55. Иванова Т. В. Динамические характеристики плоского глубинного затвора, взаимодействующего с потоком: Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Л.: ВНИИГ. 1983.

56. Иванова Т. В., Фетисов С. П. Пути практической реализации динамического расчета плоских гидротехнических затворов // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1988. Т. 208. С. 76-79.

57. Иванова Т. В., Лысенко П. Е., Фетисов С. П. Динамический расчет плоских гидротехнических затворов с учетом взаимодействия их с жидкостью // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1990. Т. 220. С. 36-40.

58. Иващенко И. Н. Инженерная оценка надежности грунтовых плотин. М.: Энергоатомиздат. 1993. Вып. 105. С. 144.

59. Кавешников Н. Т. Эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений. М.: Агропромиздат. 1989.

60. Калустян Э. С. Обеспечение надежности бетонных плотин на основе диагностики их скальных оснований // Гидротехническое строительство. 1994. №5. С. 20-25.

61. Калустян Э. С. Уроки аварий бетонных плотин на скальных основаниях//Гидротехническое строительство. 1995. №2. С. 13-17.

62. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир. 1980.

63. Каргаудас В. И., Палюнас В. А., Якубаускас В. В. Экспериментальные исследования присоединенной массы воды для плоского глубинного гидротехнического затвора при незатопленном истечении // Вибротехника. 1970. Т. 2. С. 29-31.

64. Каргаудас В. И., Палюнас В. А. К вопросу определения присоединенной массы воды для плоского глубинного гидротехнического затвора // Материалы XX Юбилейной Литовской Республиканской научно-технической конференции: Механика. Вильнюс. 1970. С. 25-29.

65. Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. М.: Машиностроение. 1985.

66. Костенко Н. А. Прогнозирование надежности транспортных машин. М.: Машиностроение. 1989.

67. Кудзис А. П. Надежность железобетонных конструкций. Вильнюс: Мокслас. 1985.

68. Кузнецов Л. А., Кленов Б. С. , Лысенко П. Е. Вопросы гидродинамического расчета камер высоконапорных затворов в аварийных режимах // Труды коорд. совещ. по гидротехнике: Дополнительные материалы / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1975. С. 174-178.

69. Кузнецов Л. А., Воробьев Г. А., Лысенко П. Е. К вопросу об осреднении турбулентной пульсации давлений по поверхности конструкции при ее динамическом расчете // Труды коорд. совещ. По гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1972. Вып. 64. С. 22-26.

70. Левина С. М. Оценка долговечности стальных облицовок водосбросов и камер рабочих колес гидротурбин // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1989. Т. 214. С. 45-51.

71. Лентяев Л. Д., Смирнов Л. В. Обеспечение надежности водосбросных и водопропускных сооружений крупных гидроузлов // Гидротехническое строительство. 1983. №8. С. 40-42.

72. Лысенко П. Е. Вопросы динамики механического оборудования гидросооружений и некоторые методы его динамических расчетов // Труды коорд. совещ. по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1970. Вып. 54. С. 341-347.

73. Лысенко П. Е., Попов М. А. О колебаниях затворов в напорных водоводах // Труды 5 Всесоюзного совещания: Динамика гидротехнических сооружений. М.: Энергия. 1972. С. 120-123.

74. Лысенко П. Е. Гидродинамические нагрузки на затворы и облицовки // Материалы конференций и совещаний по гидротехнике /ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. Л.: Энергия. 1973. С. 56-64.

75. Лятхер В. М. Моделирование напряженного состояния конструкций под действием гидродинамических нагрузок // Сборник научных трудов Гидропроекта. 1963. Вып. 10. С. 155-166.

76. Лятхер В. М. Турбулентность в гидросооружениях. М.: Энергия.1968.

77. Лятхер В. М., Золотов Л. А., Иващенко И. Н., Янчер В. Б. Оценка надежности гидросооружений // Гидротехническое строительство. 1985. №2. С. 6-12.

78. Мамрадзе Г. П., Шульман С. Г. Состояние и направление исследования гидродинамического давления, действующего на гидросооружения при сейсмических воздействиях // Труды коорд. совещ. по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1969. Вып. 47. С. 238-253.

79. Мартенсон В. Я. Некоторые тенденции развития затворостроения за рубежом //Гидротехническое строительство. 1983. №10. С. 6-12.

80. Мартенсон И. В., Фрейшист А. Р. Проблемы надежности механического оборудования и аварии гидросооружений // Энергетическое строительство за рубежом. 1986. №3. С. 23-30.

81. Мельниченко К. И. Закладные части плоских затворов. М.: Энергия.1967.

82. Методические указания по проведению анализа риска аварий гидротехнических сооружений // СТП ВНИИГ 230.2.001-00. С.-Пб.: ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева». 2000.

83. Методические указания по проведению анализа риска аварий гидротехнических сооружений // СТП ВНИИГ 210.02.НТ-04. С.-Пб.: ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева». 2005.

84. СТП 00117794-2-11-95. Механическое оборудование и специальные стальные конструкции гидротехнических сооружений. Система управления качеством. Основные положения проектирования. М.: Трест Гидромонтаж. 1995.

85. Мирцхулава Ц. Е. Надежность гидромелиоративных сооружений. М.: Колос. 1974.

86. Мирцхулава Ц. Е. О надежности крупных каналов. М.: Колос. 1981.

87. Мирцхулава Ц. Е. Надежность систем осушения. М.: Колос. 1985.

88. Мирцхулава Ц. Е. Анализ безопасности и надежности водопропускных сооружений // Материалы конференций и совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. Л.: Энергоиздат. 1985. С. 81-84.

89. Мирцхулава Ц. Е. Оценка надежности плотин и других сооружений с учетом интенсивности старения // Современные проблемы водного хозяйства и инженерной экологии / Институт водного хозяйства и инженерной экологии АН Грузии. 1999. С. 80-100.

90. Митропольский А. К. Интеграл вероятностей. JL: ЛГУ. 1972.

91. Можевитинов А. Л. О направлениях развития теории надежности // Материалы конференций и совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. Л.: Энергоиздат. 1981. С. 16-19.

92. Мошков Л. В. Электрические аналогии в задачах о колебаниях конструкций в жидкости. Л.: Энергия. 1967.

93. Мошков Л. В. Об учете пространственных условий при решении некоторых задач о колебаниях конструкций в жидкости // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1968. Т. 87. С. 223-233.

94. Мошков Jl. В. Собственные частоты колебаний воды в гидротехнических водосбросах сложной формы // Труды коорд. совещ. по гидротехнике / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1969. Вып. 52. С. 209-219.

95. Мошков Л. В., Заградина Е. А. Примеры определения присоединенных масс воды глубинных затворов с использованием электрического моделирования // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1970. Т. 94. С. 73-95.

96. Мошков Л. В. Динамическое взаимодействие элементов водопропускных устройств гидротехнических сооружений с жидкостью: Автореферат дисс. на соискание ученой степени д. т. н. Л.: ВНИИГ. 1971.

97. Надежность технических систем: Справочник / Под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь. 1985.

98. Науменко И. И. Надежность сооружений гидромелиоративных систем. Киев: Вища школа. 1987. 224 С.

99. Науменко И. И. Надежность оросительных систем: Автореферат дисс. на соискание ученой степени д. т. н. М. 1991.

100. Николаенко Н. А. Вероятностные методы динамического расчета машиностроительных конструкций. М.: Машиностроение. 1967.

101. Нормирование показателей надежности технических объектов: Методические указания. М.: ИМАШ АН СССР. 1989.

102. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок: ПНАЭ Г-7-002-86 / Госатомэнергонадзор СССР. М.: Энергоатомиздат. 1989.

103. А соконапорных глубинных затворов // Известия Академии строительства и архитектуры СССР. 1962. №4. С. 61-69.

104. Палюнас В. А., Лысенко П. Е. Вибрация плоского затвора, установленного на выходе из водосброса // Труды коорд. совещ. по гидротехнике. 1963. Вып. 7. С. 97-111.

105. Палюнас В. А. Присоединенные массы воды к плоским глубинным одно- и двухсекционным гидротехническим затворам при их горизонтальных колебаниях // Сборник научных трудов Гидропроекта. 1963. Вып. 10. С. 280• 285.

106. Палюнас В. А. К вопросу расчета коэффициента присоединенных масс жидкости для балок, совершающих упругие колебания // Литовский механических сборник. 1963. №1/2. С. 12-13.

107. Палюнас В. А. Основные данные о вибрации плоских глубинных затворов, обусловленной пульсациями гидродинамического давления // Труды Гидравлической лаборатории ВНИИ ВОДГЕО. 1965. Сб. 11. С. 21-26.

108. Палюнас В. А. О расчете колебаний балок в жидкости // Литовский механический сборник. 1969. №1. С. 16-21.

109. Палюнас В. А. Колебания гидротехнических затворов: Автореферат дисс. на соискание ученой степени д. т. н. М.: ВОДГЕО. 1970.

110. Пепоян В. С. , Троицкий А. П. К вопросу оценки надежности водоупорных элементов грунтовых плотин, возводимых в сейсмических районах // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1989. Т. 212. С. 62-69.

111. Полонский Г. А. Глубинные затворы гидротехнических сооружений. М.: Энергия. 1978.• 122. Полонский Г. А. Механическое оборудование гидротехнических сооружений. М.: Энергоиздат. 1982.

112. Попов М. А. Некоторые вопросы динамики глубинных затворов: Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.: МГМИ. 1974.

113. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. РД 34.20.501-95 / РАО «ЕЭС России» М. 1995.

114. Проектирование и строительство больших плотин. Пропуск расходов воды через плотины и гашение энергии в нижнем бьефе / М. Ф. Складнев, Г. Л. Рубинштейн, А. М. Швайнштейн / Под ред. А. А. Борового. М.: Энергоиз-дат. 1981.

115. Проектирование и строительство больших плотин. Аварии и повреждения больших плотин/ Н. С. Розанов, А. И. Царев, Л. П. Михайлов и др. / Под ред. А. А. Борового. М.: Энергоатомиздат. 1986.

116. Проников А. С. Надежность машин. М.: Машиностроение. 1978.

117. Прочность, устойчивость, колебания: Справочник / Под ред. И. А. Бйргера, Я. Г. Пановко. М.: Машиностроение. 1968. Т. 1.

118. Райзер В. Д. Методы теории надежности в задачах нормирования расчетных параметров строительных конструкций. М.: Стройиздат. 1986.

119. Райншке К., Ушаков И. А. Оценка надежности систем с использованием графов. М.: Радио и связь. 1988.

120. Рахманова А. Л. Исследование долговечности высоконапорных плоских затворов: Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.: МИСИ. 1972.

121. Рекомендации по оценке надежности гидротехнических сооружений: П 842-86 / М.: Гидропроект. 1986.

122. Рекомендации по компоновке затворных камер и расчетам гидродинамических воздействий потока на плоские, сегментные и дисковые затворы гидротехнических сооружений: П 84-79 / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. Л. 1980.

123. Рекомендации по учету влияния водной среды на частоты собственных колебаний глубинных затворов и стальных облицовок затворных камер: П 39-75 / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. Л. 1976.

124. Рекомендации по учету кавитации при проектировании гидротехнических сооружений: П 38-75 / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. JI. 1976.

125. Решетов Д. Н., Иванов А. С., Фадеев В. 3. Надежность машин. М.: Высшая школа. 1988.

126. Ржаницын А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат. 1978.

127. Руденко Ю. Н., Ушаков И. А. Надежность систем энергетики. М.: Наука. 1986.

128. Руководство по усилению элементов конструкции с применением сварки / ЦНИИ Проектстальконструкция. 1979.

129. С-2. РД. Затвор опускной 110,0-11,5-3,55. 441ЛП 1110353 ВС ЛГС. С.-Пб.: СГЖТБ "Ленгидросталь". 1992.

130. Савин Д. М. Компоновка механического оборудования гидроэлектростанций. М.: Энергоиздат. 1981.

131. Светлицкий В. А. Случайные колебания механических систем. М.: Машиностроение. 1976.

132. Селезнев С. В. Новые конструкции высоконапорных гидротехнических затворов. М.: Энергоатомиздат. 1988.

133. Серкова Е. А., Яковлев Г. Г., Серков В. С. Эффективность системы надзора за безопасностью гидросооружений электростанций // Гидротехническое строительство. 1983. №3. С. 8-11.

134. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1987.

135. СНиП 11-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М.: Стройиздат. 1982.

136. СНиП Н-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования. М.: Стройиздат. 1982.

137. СНиП 2.01.07-85 . Нагрузки и воздействия. М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1987.

138. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. М.: Стройиздат. 2004.

139. Солнышков В. А. Проблемы динамической надежности гидротехнических затворов // Тезисы докладов к совещанию: Высоконапорные глубинные затворы гидротехнических сооружений / ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. JI. 1969. С. 61-63.

140. Солнышков В. А. Вероятности возникновения внезапных, постепенных и релаксационных отказов гидросооружений и их оборудования // Тезисы докладов XVIII Межвузовской научно-технической конференции. Ровно. 1969.

141. Стефанишин Д. В. Оценка вероятности повреждения грунтовых плотин фильтрационным потоком в рамках нормативной методики // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1987. Т. 202. С. 43-47.

142. Стефанишин Д. В. Оценка вероятности разрушения грунтовых плотин при отказе водосбросных сооружений // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1987. Т. 202. С. 53-57.

143. Стефанишин Д. В. К оценке надежности грунтовых плотин с учетом воздействия обвальных волн // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1989. Т. 212. С. 69-74.

144. Стефанишин Д. В., Троицкий А. П., Шульман С. Г. Методика оценки надежности грунтовых плотин с учетом комплекса случайных факторов // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1989. Т. 214. С. 4-11.

145. Стефанишин Д. В., Шульман С. Г. Методика оценки надежности и безопасности золоотвалов и хвостохранилищ // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1991. Т. 225. С. 12-18.

146. Стефанишин Д. В., Штильман В. Б. К оценке надежности плоского секционного затвора водосброса // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1991. Т. 225. С. 51-55.

147. Стефанишин Д. В., Шульман С. Г. Проблемы надежности гидротехнических сооружений. С.-Пб.: ВНИИГ. 1991.

148. Стефанишин Д. В. Расчет деревьев отказов для грунтовых плотин с учетом стохастических связей между событиями. // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1993. Т. 227. С. 38-46.

149. Стефанишин Д. В. Статистическая оценка надежности гидротехнических затворов с учетом восстановления работоспособности // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1993. Т. 227. С. 95-99.

150. Стефанишин Д. В. Оценка надежности гидротехнических объектов в рамках теории риска и системного анализа: Автореферат дисс. на соискание ученой степени д. т. н. С.-Пб.: ВНИИГ. 1998.

151. Стрелецкий Н. С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений. М.: Стройиздат. 1947.

152. Стрелецкий Н. С. Метод расчета конструкций зданий и сооружений по предельным состояниям, применяемый в СССР, и основные направления его применения к строительным конструкциям. М.: Стройиздат. 1961.

153. Стрелецкий Н. С. К вопросу развития методики расчета по предельным состояниям // Развитие методики по предельным состояниям. М.: Стройиздат. 1971. С. 5-37.

154. Тимашев С. А. Надежность больших механических систем. М.: Наука. 1982.

155. Типовая инструкция по эксплуатации механического оборудования гидротехнических сооружений. М.: Союзтехэнерго. 1982.

156. Учет сейсмических воздействий при проектировании гидротехнических сооружений / Пособие к разделу 5: Гидротехнические сооружения СНиП II-7-81. JI. 1986.

157. Фетисов С. П. К вопросу об уточнении расчета вибрации гидротехнических затворов // Краевая научно-техническая конференция. Молодые ученые и специалисты народному хозяйству: Тезисы докладов. Красноярск. 1985. С. 65.

158. Фетисов С. П. Анализ взаимного влияния форм колебаний конструкций в жидкости // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1989. №10. С. 77-80.

159. Финагенов О. М., Шульман С. Г. К вопросу оценки эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1999. Т. 234. С. 7-15.

160. Фрейшист А. Р., Мартенсон И. В., Розина И. Д. Повышение надежности механического оборудования и стальных конструкций гидротехнических сооружений. М.: Энергоатомиздат. 1987.

161. Хазов Б. Ф., Дидулев Б. А. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования. М.: Машиностроение. 1986.

162. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. М.: Мир. 1969.

163. Хенли Э. Дж., Кумамото X. Надежностное проектирование технических систем и оценка риска. М.: Мир. 1984.

164. Швайнштейн А. М. Водосбросы зарубежных гидроузлов с высокими бетонными плотинами. JL: Энергия. 1973.

165. Швайнштейн А. М. Совмещенные туннельные водопропускные сооружения. С.-Пб.: Изд-во ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1993.

166. Шейнин И. С. Колебания конструкций гидросооружений в жидкости // Справочное пособие по динамике гидросооружений. Ч. 1. JL: Энергия. 1967.

167. Штильман В. Б. Оценка вероятности отказа затвора гидроемкости при сейсмическом воздействии // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1990. Т. 221. С. 138-144.

168. Штильман В. Б. Оценка долговечности плоского затвора при гидродинамических воздействиях // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1991. Т. 225. С. 56-59.

169. Штильман В. Б. Оценка надежности затворов гидротехнических сооружений: Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Л.: ВНИИГ. 1992.

170. Штильман В. Б. Исследования надежности металлоконструкций гидротурбинных блоков // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1997. Т. 230. С. 456-462.

171. Шульман С. Г. Собственные колебания прямоугольных пластинок в жидкости. Л.: Энергия. 1968.

172. Шульман С. Г. Сейсмическое давление воды на гидротехнические сооружения. Л.: Энергия. 1970.

173. Шульман С. Г. Расчеты сейсмостойкости гидросооружений с учетом влияния водной среды. М.: Энергия. 1976.

174. Ageing of dams and appurtenant works // Int. Commission on Large Dams (ICOLD). Committee on ageing of dams. Cairo. November. 1993.

175. Barlow R. E., Fussel J. E., Singpurwalla N. D. Reliability and fault tree analysis // Soc. for industrial and applied mathematics, Philadelphia. 1975.

176. Birolini A. Qualitat und Zuverlassigkeit Technischer Systeme: Theorie, Praxis, Management. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer-Verlag. 1985.

177. Boccotti P., Rosso R. Risk analysis of spillway design floods // Proc. of the Int. Conf. on Safety of Dams / Coimbra. 1984. P. 85-92.

178. Boccotti P. Sulla probability di onde di altezza assegnata // Giornale Genio Civile. 1983. No.4. P. 165-174.

179. Campbell K., Eguchi R., Duke M. Reliability in lifeline earthquake engineering. Proceedings of the American Society of Civil Engineers. 1979. V. 105.

180. Davidson I. W., Felton L. P., Hart G. C. On reliability-based structural optimization for earthquakes. Computers and Structures. 1980. V. 12. №1.

181. Dmitriev N. Yu., Levina S. M., Shtilman V. B. The system analysis of reliability of structures and equipment of hydraulic passageways // Modelling, Testing & Monitoring for Hydro Powerplants III. Aix-en-Provence, France. October, 1998. P. 311-318.

182. Ethembabaoglu S. On the fluctuating flow characteristics in the vicinity of gate slots. Division Hydraulic Engineering, University Trondheim, Norwegian Institute of Technology. 1973.

183. Griffiths P. T. A. Large gates and values: vibration. Collog. for Hydraulics Laboratory Staff, Australian Water Resources Council, Cooma, NSW. 1969. P. 40.

184. Hardwick J. D. Progressive gate modelling for studies of flow-induced vibration. Proceedings Institution Civil Engineers, London. V. 79. 1985. P. 483.

185. Ishii N., Naudascher E., Thang N. D. A flow-induced vibration of long-span gates. Proceedings Int. Conf. on Flow-Induced Vibrations, Bowness-on-Windermere, England. 1987. P. 293.

186. Kolkman P. A. Flow-induced gate vibrations. Prevention of Self-Exitation. Computation of Dynamic Gate Behavior and the Use of Models. Delft Hydraulics Laboratory. Publication №164. 1976.

187. Kolkman P. A. A simple scheme for calculating the added mass of hydraulic gates/Journal Fluids and Structures. V. 2. 1988. P. 339.

188. Kreuzer H., Bury K. A probability based evaluation of the safety and risk of existing dams. Safety Dams, Proc. Int. Conf., Coimbra, Apr. 1984, Rotterdam, Boston. 1985.

189. Naudascher E., Losher F. A. Flow-induced forced on protruding walls // Proc. ASCE, J. Hydr. Div. 1974. V. 100. №HY2. P. 295-313.

190. Naudascher E., Rockwell D. Flow-induced vibrations an engineering guide. (D) Examples of fluid and structural oscillations // Sonderforschungsbereich 210. Universitat Karlsruhe. 1990.

191. Practical experiences with flow-induced vibrations / Ed. E. Naudascher, D. Rockwell. Berlin New-York: Springer-Verlag. 1980.