Цели и задачи технического надзора при строительстве ВОЛС
Автор:
Спиридонов В.Н., кандидат технических наук, начальник Инжинирингового Центра ОАО "ССКТБ-ТОМАСС"
Чем более сложными становятся вновь строящиеся объекты, тем большую роль и значение приобретает надзор, который становится важнейшей составляющей проектирования и строительства. Надзор должен обеспечивать заданное качество и надёжность новых объектов. Возрастают роль и значение всех видов контроля: государственного, ведомственного, авторского, проектного, технического. Остановимся на целях и задачах одного из видов контроля - технического контроля при строительстве современных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).
Выводы, сделанные автором статьи "Катастрофы может предотвратить авторский надзор" [1] в отношении влияния человеческого фактора на различные риски, критическая совокупность которых может привести к техногенным катастрофам, справедливы и для технических отказов на волоконно-оптических линиях связи. В числе факторов риска, приводящим к отказам на ВОЛС, на одном из первых мест находится некомпетентность на разных уровнях принятия решений и осуществления контроля. Одним из способов уменьшения влияния этого фактора риска является обязательное проведение технического надзора на всех этапах проектирования и строительства ВОЛС. При этом эффективным средством борьбы с некомпетентностью является обязательное для специалистов, осуществляющих технический надзор, следование чётко прописанным правилам технического надзора. Эти правила должны быть полномасштабными, охватывающими все важнейшие стадии проектирования и строительства ВОЛС, а также исключающими двойное толкование норм и стандартов.
Итак, целью технического надзора является обеспечение качества проектирования и строительства ВОЛС на уровне технических требований заказчика. Технический надзор призван обеспечить высокое качество строительства путём не только соответствующего выбора технических средств для строительства и использованием современных технологий строительства, но и путём пооперационного контроля на всех этапах проектирования, строительства и сдачи ВОЛС в эксплуатацию. Проведение технического надзора является прерогативой заказчика. При этом, если заказчик строящейся ВОЛС располагает разветвленной сетью эксплуатационных служб вдоль новой ВОЛС, то проведение технического надзора целесообразно поручить специалистам из эксплуатационного персонала, который в наибольшей степени заинтересован в высокой эксплуатационной надежности ВОЛС.
В отсутствии эксплуатационного персонала функции технического надзора должны выполняться высококвалифицированными специалистами, которые нанимаются заказчиком строительства на предприятиях связи, которые имеют соответствующие лицензии на право проведения технического надзора.
В истории строительства ВОЛС в России имеется много примеров больших материальных и экономических потерь из-за отступлений от последовательного проведения технического надзора или несоблюдения его правил. Например, в 1996 году при строительстве ВОЛС "Москва-Новороссийск" ОАО "Ростелеком" отказался от заводской приёмки большой партии оптических кабелей. На строительные площадки было доставлено 180 км оптических кабелей одной иностранной фирмы, не испытанных на морозоустойчивость. В процессе входных испытаний на строительных площадках, которые проводились при отрицательных температурах, был отмечен рост затухания кабелей в 2 и более раз по сравнению с техническими требованиями. После выставления рекламаций вся партия кабелей фирмой была заменена, что привело к экономическими потерям фирмы (в размере около 800 тысяч долларов США) и заказчика (последний вынужден был продлить сроки строительства и перенести на несколько месяцев ввод ВОЛС в эксплуатацию).
Другой пример: на начальном этапе строительства волоконно-оптической сети ЗАО "Компания Транстелеком" были сделаны ошибки в расчётах надёжности оптических кабелей, подвешиваемых на контактных опорах электрифицированных железных дорог оптических кабелей. Были допущены недоработки в выборе конструкций и типов подвешиваемых оптических кабелей. Спустя непродолжительное время эти ошибки привели к необходимости замены кабелей на значительной протяженности сети. Потребовалось изменить технологию прокладки кабелей вдоль железных дорог (перейти к прокладке кабелей в защитных полиэтиленовых трубах вместо подвески оптических кабелей на опорах контактной электрической сети).
Анализ ошибок и недостатков в строительстве ВОЛС в России показал, что основной причиной этих ошибок является либо полное отсутствие технического надзора за строительством, либо несоблюдение правил технического надзора. Следует отметить, что процесс технического надзора и его правила также требуют совершенствования и пересмотра в связи с внедрением новых технологий строительства и новых технических средств для создания ВОЛС. При этом внедрение новых технологий строительства должно сопровождаться разработкой соответствующих этой технологии правил технического надзора, а внедрение новых технических средств - корректировкой технологий и правил.
Правильное и последовательное проведение технического надзора возможно только при наличии нормативно-технической документации, регламентирующей порядок проведения технического надзора и формализующей составление документации по результатам технического надзора. При этом нормативно-технический документ вида "Правил технического надзора при проектировании и строительстве ВОЛС" должен быть привязан к конкретным видам и типам ВОЛС с учётом особенностей технологий их строительства и функционального назначения. Например, строительство ВОЛС на воздушных линиях передачи предполагает, что технический надзор за строительством таких ВОЛС должен учитывать специфику прокладки оптических кабелей вдоль ЛЭП. Эта специфика заключается в необходимости учёта правил работы с электроустановками соответствующего напряжения и проведением монтажных работ на опорах воздушных ЛЭП.
Правила должны быть привязаны к руководящим и нормативным документам по строительству ВОЛС. Анализ существующей нормативно-технической базы строительства ВОЛС позволяет сформировать структуру Правил технического надзора, а именно, позволяет сделать вывод о том, что правила технического надзора должны включать в себя следующие разделы:
организация технического надзора при проектировании и строительстве;
проверка соответствия нового объекта генеральной схеме развития сети и техническому заданию на проектирование;
проверка проектных решений по обеспечению заданной надёжности ВОЛС;
проверка проектных решений на соответствие правилам и нормам проектирования и строительства и рекомендациям МСЭ-Т;
проверка выбора оптических кабелей для строительства ВОЛС;
проверка выбора технических решений строительства;
проверка проектных решений, учитывающих экстремальные климатические факторы;
проверка проектных решений по выбору технологий монтажа оптических кабелей;
проверка проектных решений по выбору основного оборудования связи;
проверка проектных решений по выбору вспомогательного оборудования инженерных систем и средств технического обслуживания;
технический надзор при проведении конкурсов по выбору подрядчиков и технических средств для строительства ВОЛС;
технический надзор при приёмке технических средств на заводах-изготовителях;
технический надзор в процессе организации входного контроля технических средств на строительных площадках;
пооперационный технический надзор в процессе выполнения строительных и монтажных работ;
технический надзор при приёмочном контроле;
технический контроль при инспекционном контроле.
Правила каждого из этих разделов определяют не только алгоритм проведения технического надзора, но и предлагают критерии оценки проверяемых параметров или технологических операций. Рассмотрим более подробно структуру правил технического надзора на примере строительства ВОЛС на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше (ВОЛС-ВЛ).
Организация технического надзора при проектировании и строительстве
Правила этого раздела определяют основную задачу технического надзора как контроль за соблюдением технических и технологических нормативов и регламентов при проектировании и строительстве, надзор за соблюдением мероприятий, обеспечивающих безопасное проведение строительства ВОЛС-ВЛ, надзор за рациональным и технически обоснованным применением технических средств.
В этом же разделе определяются правила выбора заказчика и исполнителей на проведение технического надзора. В правилах этого раздела прописывается ответственность каждого из участников процесса надзора.
Проверка соответствия нового объекта генеральной схеме развития сети и техническому заданию на проектирование
В этом разделе правил прописываются правила проверки соответствия генеральной схеме развития сети, составной частью которой является строящаяся ВОЛС-ВЛ. Среди важнейших проверок этого раздела выделяются проверки на требуемые параметры надёжности и пропускной способности.
Для проверки соответствия проектных решений техническому заданию в данном разделе правил приводится форма технического задания, которой должен соответствовать выполненный проект.
Критерием оценки рабочего проекта является его соответствие основным разделам технического задания, включая такие разделы, как "Основные технологические решения" (основные характеристики ВОЛС-ВЛ, ёмкости оптических кабелей, наличие кольцевой схемы резервирования, тип системы передачи, параметры мультиплексорного оборудования и его размещение, параметры системы управления и контроля, организация синхронизации, технологии строительства, параметры инженерных систем на обслуживаемых и необслуживаемых станциях), "Требования по организации эксплуатации", "Требования по безопасности, гигиене труда, пожарной безопасности", "Требования по разработке природоохранных мероприятий".
Среди позиций "Обоснования инвестиций" или "Технико-экономического обоснования" (ТЭО), по которым проверяется соответствие заданию на рабочий проект, при техническом надзоре проверяются позиции: "обоснование мощности", "линейные сооружения", "технологические решения", "соображения по организации строительства", "технико-экономические показатели".
Для сравнительных оценок в этом разделе правил приводятся "Методика проверки расчёта надёжности ВОЛС-ВЛ", в которой заложены требования заказчика, "Нормативы ресурсов для обеспечения эксплуатации ВОЛС-ВЛ", "Алгоритм проверки отводов от основной ВОЛС-ВЛ", "Требования по обоснованию выбора трассы ВОЛС-ВЛ".
Проверка выбора оптических кабелей для строительства ВОЛС-ВЛ
Правила этого раздела регламентируют критерии проверки правильности выбора основных технических средств для строительства ВОЛС-ВЛ. Для основного технического средства - оптических кабелей проверяются такие параметры, как допустимое растягивающее усилие, допустимое раздавливающее усилие, усилие кручения, стойкость к вибрациям, стойкость к термическому воздействию токов короткого замыкания, стойкость к прямому воздействию ударов молнии, стойкость к коррозии, стойкость к воздействию соляного тумана, стойкость к воздействию высоких и низких температур и к циклической смене температур. С этой целью в приложении к данному разделу представляются "Требования к проверке проектных решений по обоснованию выбора оптических кабелей для подвески", "Алгоритм проверки расчётов ВОЛС-ВЛ для районов, в которых толщина стенки гололёда достигает 20 мм или имеет место частое образование гололёда в сочетании с интенсивной пляской проводов", "Расчёт механических нагрузок на кабели при наибольших нагрузках от гололёда и ветра при самой низкой для региона строительства температуре".
Проверка правильности и обоснованности выбора оптического кабеля осуществляются путем сравнения основных параметров выбранного кабеля с параметрами, заданными заказчиком из диапазона "Требований к основным параметрам используемых в России оптических кабелей для подвески на ЛЭП", которые являются обязательным приложением к правилам.
Другие критерии проверки правильности выбора оптических кабелей для ВОЛС-ВЛ на воздушных линиях ЛЭП касаются оптических и температурных параметров кабелей и базируются на проверке соответствия требованиям заказчика.
Проверка выбора технических решений строительства
Проверка правильности выбора технических решений строительства осуществляется через проверку проектных решений по размещению кабелей ОКГТ на опорах ВЛ: кабели ОКГТ должны быть защищены от грозовых перенапряжений и от коронирования в электрическом поле ВЛ. Эта защита обеспечивается нормированием расстояний по вертикали между тросом и проводом в середине пролёта, а также выбором изоляторов для крепления троса ВЛ, шунтированного нормированным искровым промежутком, а также заземлением специальными перемычками тросов на анкерных опорах на трассе с чередованием опор с заземлением не более чем через 10 км.
Выбранные типы зажимов для ОКГТ должны обеспечивать снижение поперечных нагрузок на кабель и исключать перемещение кабеля относительно оси подвески. Установка гасителей вибрации должна предусматриваться на протекторы зажимов, либо на отдельные протекторы.
Критерием правильности проектных решений в случае размещения оптических кабелей на энергообъектах является обеспечение такого прохождения трассы кабеля, которое обеспечивает безопасность работы и ремонт находящихся на подстанции механизмов и устройств. При прокладке ОК в грунте и в кабельной канализации выбор конструкции ОК должен обеспечивать влагостойкость кабеля, его защищённость от грызунов и от электромагнитных влияний.
Проверка проектных решений по обеспечению заданной надёжности ВОЛС-ВЛ
Проектные решения должны обеспечивать заданную надёжность ВОЛС-ВЛ. Проверка должна проводиться с учётом следующих исходных данных:
среднее время восстановления повреждённого кабеля принимается равным tв = 10 часов;
плотность отказов на 100 км ВЛ в год принимается не более m
0,094;
коэффициент готовности гипотетической длинной линии в 13900 км принимается равной не менее 0,985;
наработка на отказ гипотетической длинной линии - не менее 670 часов;
коэффициент готовности короткой линии в 100 км - Кгl
0,99989.
Выбор оптических кабелей, технологий строительства должен подчиняться задаче обеспечения указанных параметров надёжности ВОЛС-ВЛ.
Проверка проектных решений на соответствие правилам и нормам проектирования и строительства и рекомендациям МСЭ-Т
Правила технического надзора устанавливают регламент проведения надзора и оценок правильности выполнения проектных и строительных работ, основанный на нормах, правилах, руководствах, инструкциях и других действующих нормативно-технических документах по проектированию и строительству ВОЛС-ВЛ. К сожалению, по многим направлениям современной техники связи нормативно-техническая документация устарела. Поэтому возросли и роль и значение рекомендаций сектора Стандартизации Международного Союза Электросвязи - МСЭ-Т. Правда, рекомендации МСЭ-Т имеют очень широкий диапазон норм, охватывающих интересы многих стран, что требует от разработчиков правил технического надзора умения ограничивать этот диапазон под конкретные отечественные условия строительства ВОЛС-ВЛ.
Проверка проектных решений, учитывающих экстремальные климатические факторы
Заложенные в проекте экстремальные климатические условия должны быть подтверждены многолетними наблюдениями. Исходя из выбранных экстремальных условий выбирается самое "тяжёлое" решение для обеспечения требуемой надёжности ВОЛС-ВЛ даже в условиях этого решения.
Проверка проектных решений по выбору технологий монтажа оптических кабелей
Технологии монтажа оптических кабелей на опорах ВЛ должны обеспечивать заданную надёжность ВОЛС-ВЛ, которая зависит от обеспечения снижения поперечных нагрузок и исключения перемещения кабеля относительно оси подвески.
Технология монтажа кабельных соединительных муфт должна предусматривать использование передвижных измерительно-монтажных лабораторий.
Проверка проектных решений по выбору основного оборудования связи
Решения должны соответствовать задаче обеспечения ВОЛС-ВЛ современными средствами электросвязи с учётом долговременных перспектив развития. Проверяются схема организации связи, расчёт коэффициента готовности, расчёт допустимой длины регенерационных участков, вид цифровой технологии и тип оборудования связи.
Станции должны быть полностью укомплектованы в соответствии с назначением системы связи основным, вспомогательным, кроссовым оборудованием, инженерными системами обеспечения, измерительными средствами и ремонтным запасом.
Проверяется выполнение требований МСЭ-Т по обеспечению качества систем передачи, для этой цели в правилах приводятся нормы на основные параметры передачи исходя из рекомендаций МСЭ-Т. Нормы должны быть пересчитаны для проверяемых систем связи.
Проверка проектных решений по выбору вспомогательного оборудования инженерных систем и средств технического обслуживания
В первую очередь проверяются проектные решения по системам электропитания, наличие основного и резервного вводов электропитания. Проверяются параметры электропитания и их соответствие "Инструкции по проектированию электроустановок предприятий и сооружений электросвязи".
Проверяется соответствие параметров систем служебной связи и системы наблюдения за технической эксплуатацией требованиям технического задания.
Проверяется наличие в проекте решений по обеспечению ВОЛС-ВЛ измерительными средствами и запасными частями для последующего эксплуатационного обслуживания.
Технический надзор при проведении конкурсов по выбору подрядчиков и технических средств для строительства ВОЛС-ВЛ
При проведении конкурсов по выбору подрядного предприятия задачей технического надзора является проверка квалификации и опыта специалистов выбираемых предприятий, а также проверка технической оснащённости и готовности техники, выделенной подрядчиком для строительства.
При проведении конкурсов по выбору технических средств для строительства ВОЛС-ВЛ технический надзор должен обеспечить проверку соответствия выбираемых средств техническим требованиям Заказчика и, при необходимости, осуществить разработку технических требований Заказчика к покупаемым ТС.
Технический надзор при приёмке технических средств на заводах-изготовителях
Приёмка технических средств (ТС) для строительства ВОЛС-ВЛ на заводах-изготовителях является важной составляющей технического надзора. Приёмка ТС позволяет избежать возможные издержки строительства из-за заводских дефектов. Приёмка ТС особенно важна для таких ТС, устранение заводских дефектов которых может быть связано с большими строительными или эксплуатационными затратами. К таким ТС относятся прежде всего оптические кабели. Целесообразна приёмка на заводе и таких ТС, как защитные полиэтиленовые муфты, кабельные соединительные муфты. Проверка должна включать в себя:
проверку системы обеспечения технического уровня по ИСО 9002;
проверку технологических линий производства принимаемых ТС;
проверку заводских протоколов испытаний параметров принимаемых ТС;
проверку протоколов заводских испытаний параметров принимаемых ТС;
выборочную проверку основных параметров принимаемых ТС;
проверку подготовки ТС к отгрузке.
Проведение заводской приёмки ТС на примере оптических кабелей изложено в [2].
Технический надзор в процессе организации входного контроля технических средств на строительных площадках
Технические средства, поставляемые на строительные площадки, должны быть подвергнуты входному контролю совместно подрядчиком и представителями технического надзора.
100-процентному входному контролю подвергаются оптические кабели, при этом обязательно проверяется затухание всех волокон по той же методике, по которой проводились измерения затухания на заводе. Результаты измерения оформляются протоколом входного контроля.
При получении кабельных муфт и аксессуаров для подвески ОК производится выборочный контроль их комплектации.
Технический надзор при операционном контроле строительных работ
Перед началом работ должна быть проведена техническая оценка подрядного предприятия, а именно, проверяется состав специалистов на наличие квалификационных сертификатов, проверяется укомплектованность строительных бригад необходимой строительной, специальной техникой и измерительными средствами.
В процессе строительства ВОЛС-ВЛ проверяется:
проектно-сметная документация на полноту и комплектность;
поступившие на строительство технические средства на соответствие рабочему проекту;
выполнение подрядным предприятием подготовительных работ;
результаты обследования ВЛ, вдоль которых осуществляется строительство ВОЛС-ВЛ;
правильность раскладки строительных длин кабеля;
проверка протоколов согласования работ с заинтересованными организациями;
возможности подъезда к ВЛ автотранспортом и средствами механизации;
готовность к раскатке ОК вдоль ВЛ;
правильность выполнения работ при подвеске ОК:
правильность выполнения работ при монтаже соединительных муфт;
правильность спусков ОК с опор;
правильность прокладки ОК на открытой части подстанций, в кабельной канализации и в грунте;
правильность вводов ОК в здания и контейнеры;
правильность монтажа вводно-кабельных устройств;
правильность установки аппаратуры связи;
соответствие проекту установки аппаратуры инженерных систем;
правильность выполнения скрытых работ.
В правилах представляются нормы и критерии оценки всех указанных операций.
Технический надзор при приёмочном контроле
Приёмка построенных объектов ВОЛС-ВЛ должна осуществляться рабочими комиссиями, а технический надзор в составе рабочих комиссий должен оценить полноту и качество выполнения работ, а именно: соответствие рабочему проекту, нормам и правилам производства работ, а при наличии недостатков - проверить достоверность и полноту записей в перечне дефектов и недоделок, который прилагается к акту рабочей комиссии.
Приёмка в эксплуатацию построенных объектов осуществляется приёмочной комиссией, при работе которой могут привлекаться специалисты технического надзора в случае выявления недоделок на построенном объекте или при проверке его функционирования.
Технический надзор при инспекционном контроле
Инспекционный контроль при строительстве ВОЛС-ВЛ проводится с целью проверки правильности ведения строительно-монтажных работ или качества уже построенных участков. В этом случае технический надзор осуществляется для проверки правильности ведения технологий строительства и выполнения правил выполнения строительно-монтажных работ, полноты и достоверности измерений технических параметров.
Технический надзор за проектированием и строительством ВОЛС различного назначения
Итак, технический надзор при строительстве ВОЛС должен сопровождать все этапы работ, обеспечивая необходимое качество выполнения работ и заданную надёжность объектов связи. Правила проведения технического надзора обеспечивают порядок выполнения надзора, нормы и критерии оценки результатов проектирования и строительства.
Правила технического надзора за проектированием и строительством ВОЛС других типов и различного назначения должны учитывать особенности построения и дальнейшей эксплуатации данных ВОЛС. Эти правила надзора должны включать соответствующие показатели надёжности, функционального назначения и перспективного развития проектируемых ВОЛС. В идеальном варианте для каждой вновь проектируемой ВОЛС целесообразно разрабатывать свой вариант правил технического надзора, так как динамично развивающиеся новые технологии электросвязи и строительства ВОЛС требует адекватного развития правил технического надзора.
Литература
1. Б.Леонтьев. Катастрофы может предотвратить авторский надзор - Известия, 18 марта 2004г., с.13.
2. В.Н.Спиридонов Приёмка оптических кабелей на заводах-изготовителях. - Lightwave. Russion Edition. №2, 2003, c.35-37.
Статья опубликована в журнале Lightwave R.E., №2, 2004г., с.33-37.
Публикуется на RusCable.Ru с разрешения автора.