Методика статических испытаний свай

Рисунок 1. Технологическая последовательность для установки буронабивных свай по технологии CFA

4. Методика статических испытаний свай

Методика испытаний грунтов статическими вдавливающими нагрузками на сваю проводилась согласно требованиям ГОСТ 5686-94 и рекомендациями, разработанными ТОО

«KGS». Начало статических испытаний свай производили после «отдыха» по истечении шести суток. Нагрузка на сваю создавалась тремя гидравлическими домкратами ДГ500Г250 и ДГ200П150 подключенных параллельно к насосной станции. Данные домкраты упирались в анкерно-упорный стенд (Рисунок 2) смонтированной на восьми анкерных сваях. Нагрузка фиксировалась манометром МТП-160, а перемещение (осадка) измерялось при помощи 2-х прогибометров 6ПАО с ценой деления шкалы прибора 0,01 мм. Первый отсчет – сразу после приложения нагрузки, затем последовательно 4 отсчета с интервалом 15 минут, 2 отсчета с интервалом 30 минут и далее через каждый час до условной стабилизации деформации (затухание перемещении). За критерий условной стабилизации деформаций принималась скорость осадки свай на данной ступени нагружения, не превышающей 0,1 мм за последние 1-2 часа наблюдения. Опытная буронабивная свая №194 испытывалась статическими вертикально- возрастающими нагрузками до 7150 кН, со ступенями по 650 кН (Рисунок 3).

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 650 1300 1950 2600 3250 3900 4550 5200 5850 6500 7150

Нагрузка, кН

Осадка, мм

Нагрузка Разгрузка

Название почвы Оценка физико-механических свойств

ИГЭ-1 Почвенно-растительный слой - - - - - ИГЭ-2 Суглинок- 1.96 18 18 6.7 -

ИГЭ-3 Песок 1.92 1.0 38 15 -

ИГЭ-4 Гравийный грунт- 2.05 - - 20 250 ИГЭ-5,6 Суглинок и глина- 2.03 33 25 10.7

ИГЭ-7 Дресвяно-щебенистый грунт- 2.10 21 350

ИГЭ-88Скальные грунты- 2.52

Рисунок 3. График зависимости осадки от нагрузки свай CFA длиной 11,8 диаметром 800 мм

Рисунок 2. Схема анкерно-упорного стенда 1. Опытная свая; 2.Основная балка;

3.Вспомогательные балки; 4.Сваренные трубы; 5.Домкрат; 6. Манометр для определения осадки; 7. Реперное устройство;

8. Насос с манометром для определения нагрузки

4 .Определение несущей способности свай по результатам полевых исследований

Несущую способность , кН (тс), свай по результатам их испытаний вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной статическими нагрузками следует определять по формуле (16) СНиП РК 5.01-03-2002 ,

где -коэффициент условий работы; нормативное значение предельного сопротивления свай, кН (тс); - коэффициент надежности по грунту.

За частное значения предельного сопротивления сваи вдавливающей нагрузке следует принимать нагрузку, под действием которой испытываемая свая получит осадку, равную s и определяемую по формуле , где - предельное значение средней осадки фундамента проектируемого здания или сооружения, устанавливаемое по указаниям СНиП РК 5.01-01-2002, =0,2 - коэффициент перехода от предельного значения средней осадки фундамента здания или сооружения к осадке сваи, полученный при статических испытаниях с условной стабилизацией осадки. Значение коэффициента =02 и следует принимать равным S= 8*0,2=1,6 см.

Заключение

1. При приложенной нагрузке на сваю №194, равной 7150 кН, ее перемещение (осадка) составила 10,01мм. За несущую способность буронабивной сваи №194 на площадке строительства Блока-3, по результатам статического испытания, применяется нагрузка 7150 кН. Расчетную нагрузку, допускаемую на сваю, с учетом коэффициента надежности

согласно п.3.10 СНиП РК 5.01-03-2002 «Свайные фундаменты», следует принимать 5958 кН.

2. При устройстве буронабивных свай по технологии CFA подтверждается высокая несущая способность и производительность, что вызывает значительный экономический эффект.

3. Для грунтов, представленных собой типа «сэндвич», т.е. с линзами слабого и прочного грунтов, необходимо применять технологию устройства свай буронабивным способом.

Устройство буронабивных свай происходит без влияния на окружающую среду (отсутствует вибрация при устройстве свай, безопасная технология, отсутствие строительного мусора на площадке.

Литература:

1. ГОСТ 5686-94. Грунты. Методы полевых испытаний сваями. - М.: Издательство стандартов, 1994

2. СНиП РК 5.01-03-2002. Свайные фундаменты, 2003

3. СНиП РК 5.01-01-2002. Основания зданий и сооружений, 2003

4. Zhusupbekov А.Zh., Ashkey Y., Popov V.N., Belovich А. А., Sultanov G.A. Analyzing the static test of boring piles through CFA technology, Proceedings 4th International Conference on Soft Soil Engineering - Ванкувер, 2006. – p. 213-215.

5. Ашкей Е. CFA бҧрғыланып қҧйылған қаданың Астана топырақ шарттарындағы әрекеттесуін зерттеу, Қазіргі заманғы сәулет, қҧрылыс және кӛлік: проблемалар және даму болашақтары‖ атты Л. Н. Гумилев атындағы ЕҦУ-нің ҧйымдастыруымен республикалық ғылыми-практикалық конференция - Acтана, 2007.– б. 94-100.

6. Y. Ashkey, T.Zh. Seidmarova, R.K. Bazilov, D.O. Bazarbaev, A.A. Zhusupbekov, S.

Enkebaev, R. Lukpanov, Comparative analysis of different type of piles work in problematical soil ground of Astana (Kazakhstan), Proceedings of the 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. – Alexandria, Egypt, 2009. – p. 1115-1123.

7. Y. Ashkey, R.K. Bazilov, A.S. Tulebekova, The applications of dynamic and piling tests of Kazakhstan, Proceedings of the Kazakhstan-Korean Joint Geotechnical Seminar, - Astana, Kazakhstan, 2010. – p. – 91-97.

УДК 693.5

К АНАЛИЗУ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ЗДАНИЙ В СКОЛЬЗЯЩЕЙ ОПАЛУБКЕ

Синявская А.Ю.

Студентка ЕНУ им. Л. Н. Гумилева, Астана Научный руководитель – Б.Е. Фендт

В последние годы активно развивается монолитное домостроение, которое пришло на смену панельному. Оно имеет ряд очевидных преимуществ. Это и разнообразие архитектурных форм, возможность создания свободных планировок с большими пролетами за счет перехода к неразрезным пространственным системам. Конструкции, выполненные по монолитной технологии, практически не имеют швов, следствием чего является отсутствие проблем со стыками и с их герметизацией, а также повышение теплотехнических и изоляционных свойств. Оказывается, что монолитные здания значительно легче кирпичных (примерно на 15%), поэтому на обустройство фундамента здания приходится затрачивать значительно меньше средств. Также, немаловажен тот факт, что монолитное здание рождается в прямом смысле слова, прямо на строительной площадке, в то время, чтобы построить панельное здание, нужно сначала изготовить все его части на заводе, потом отправлять на стройплощадку, да еще и монтировать части здания при помощи тяжелотонок:

кранов, бульдозеров и т. п.

Как известно, возведение монолитного здания проходит в три ступени: приготовление бетона, установка опалубки и непосредственно укладка бетона. Наиболее трудоемким этапом является монтаж опалубочных систем. Современные технологии позволяют максимально возможно уменьшить сроки строительства здания и уменьшить его себестоимость за счет применения скользящей опалубки.

Анализ показывает, что затраты при возведении монолитных зданий в скользящей опалубке снижаются по сравнению с панельными на 1,5 - 4% для 9-этажных зданий, 2,5 - 6%

- для 12-этажных и 4 - 8 % - для 16-этажных [1]. При этом в монолитных зданиях с широким шагом внутренних несущих поперечных стен стоимость снижается в большей степени, чем в домах с частым шагом.

Следует, однако, иметь в виду, что приведенные данные о затратах на возведение зданий не отражают дополнительных затрат, возникающих при монолитном домостроении в условиях отрицательных температур наружного воздуха. В таких случаях приходится осуществлять термообработку монолитного бетона, что осложняет и удорожает работы.

Применение современных технологий помогает справиться и с этой проблемой. Широкое распространение получила греющая опалубка, которая сейчас используется не только в зимние периоды, но и в летнее время для сокращения сроков схватывания бетона и как следствие сокращение сроков строительства.

Сравнение трудоемкости возведения полносборных и монолитных зданий, бетонируемых в скользящей опалубке, проводится по суммарным трудовым затратам не только на строительной площадке, но и на изготовление сборных конструкций и полуфабрикатов (товарный бетон и арматурные каркасы и сетки) в заводских условиях.

Это обусловлено тем, что анализ трудоемкости только на строительной площадке дает искаженное представление о действительных затратах, так как изготовление конструкций при монолитном строительстве осуществляется на строительной площадке.

Анализ показывает, что при возведении в скользящей опалубке 16-этажных зданий из монолитного ж/б затраты труда на строительной площадке превышают аналогичные затраты на возведение крупнопанельных зданий на 15-20 %, каркасно-панельных на 5-6% [1], а кирпичных в среднем на 25-30%. Единовременные затраты на создание производственной

базы на 35% меньше, чем в кирпичном домостроении и на 40-50% меньше, чем в крупнопанельном, энергетические же затраты снижаются на 25-35% [2].

Расчеты показывают, что затраты труда на изготовление конструкций полносборных зданий примерно в 3,5-4 раза превышают затраты труда на изготовление товарных бетонных смесей, растворов, арматурных каркасов для зданий из монолитного бетона. Эти данные подтверждают, что при анализе конструктивных схем зданий необходимо учитывать затраты труда не только на строительной площадке, но и на изготовление сборных железобетонных конструкций. Несоблюдение этого при анализе может привести к неправильным выводам.

Сравнение суммарных трудовых затрат (завод плюс строительная площадка) на возведение полносборных и монолитных зданий показывает, что при четкой организации технологического процесса возведения зданий повышенной этажности суммарные затраты труда будут на 20% меньше, чем при строительстве каркасно-панельных зданий, и на 10%

ниже, чем при возведении крупнопанельных зданий [1].

При анализе трудоемкости возведения зданий в скользящей опалубке нельзя не обратить внимание на специфику метода строительства, требующего сосредоточения на строительной площадке на относительно короткие сроки для обеспечения технологически оптимальных темпов бетонирования конструкций до 150 человек рабочих в сутки (45-50 рабочих в смену при трехсменной работе) [3]. Однако следует иметь в виду наличие мобильных небольшой производительности бетононасосов, способных подать бетон в любую точку строящегося здания на высоту до 80 м и более, что позволяет в несколько раз повысить производительность (и соответственно снизить затраты труда) на транспортирование и укладку бетона, значительно сократить потребность в рабочей силе.

Наряду с механизацией процесса транспортирования и укладки бетона с помощью бетононасосов в стены и перекрытия важным резервом снижения трудоемкости работ явля- ются укрупненный монтаж и демонтаж скользящей опалубки, а также организация поточного строительства зданий, позволяющая более равномерно использовать рабочую силу на каждом из объектов.

Метод скользящей опалубки позволяет [3]:

 осуществлять строительство высотных зданий с меньшими капитальными вложениями, чем для полносборных зданий;

 обеспечить высокие темпы строительства несущей коробки здания (этаж в 1-2 дня, с учетом устройства монолитных перекрытий в 2-3 дня);

 отказаться от применения вертикального транспорта большой грузоподъемности и специализированного автотранспорта (панелевозов);

 снизить расход стали по сравнению с полносборными, особенно каркасно- панельными зданиями (расход стали снижается на 7-20%, а бетона - до 15%);

 разнообразить архитектурное решение зданий, поскольку нет необходимости увязывать проектные решения с технологическими возможностями заводов сборных конструкций;

 достигнуть высоких эксплуатационных качеств возводимых зданий, повысить их надежность и капитальность.

Изучение опыта применения монолитного железобетона при строительстве многоэтажных зданий в нашей стране и за рубежом, а также проведенное технико- экономическое исследование позволяют сделать следующие рекомендации по технико- экономической оценке метода строительства [1,2,3]:

1. Строительство из монолитного железобетона рекомендуется во всех случаях, когда необходимо возведение многоэтажных зданий, выполняющих роль градостроительных акцентов, без больших капитальных вложений в реконструкцию или новое строительство заводов крупнопанельного домостроения.

2. Хотя раньше такое строительство рекомендовалось только в южных районах страны, где не возникает необходимость в дополнительных затратах на строительство при отрицательных температурах наружного воздуха, в настоящее время применение

современных способов обогрева позволяет возводить монолитные здания в любое время года и в нашем регионе.

3. Наиболее целесообразно применять монолитный железобетон в сейсмических районах, что позволит обеспечить максимальную экономию арматурной стали за счет пространственной работы конструкции здания [4].

4. Даже при наличии базы заводского изготовления крупнопанельных конструкций экономически целесообразно возведение зданий в скользящей опалубке, но при условиях отсутствия таковой, когда большинство элементов являются привозными, преимущества монолитного строительства очевидны.

5. Высокоэффективным является также сочетание метода скользящей опалубки со сборными конструкциями при возведении зданий высотой 20-25 и более этажей, в частности каркасно-панельных и панельных. Применение монолитного ядра жесткости позволяет использовать в зданиях 20-25 и более этажей, конструкции, рассчитанные (и выпускаемые промышленностью) для зданий меньшей этажности, обеспечивает значительную экономию на приведенных затратах (до 15%) и арматурной стали [5].

6. В зданиях, возводимых в скользящей опалубке, наиболее целесообразно применять не сборно-монолитные, а монолитные перекрытия, обеспечивающие снижение суммарной трудоемкости до 50%, а денежных затрат на 10%.

7. Применение тяжелого бетона в качестве основного материала для зданий, возводимых в скользящей опалубке более эффективно при наличии теплоизоляционных плит высокого качества, так как снижаются (при существующем соотношении цен на материалы) затраты на строительство по сравнению со зданиями из легкого бетона.

8. Нашли широкое применение высококачественные эффективные материалов для устройства опалубки - стальные профили, водостойкая фанера, пластмассы, улучшающие качество бетонной поверхности, повышающие оборачиваемость опалубки и ее долговечность.

В целях экономии металла рекомендуется применять комбинированную опалубку с металлическим каркасом и обшивкой из водостойкой фанеры или пиломатериалов.

9. Экономически целесообразен переход к бескрановой подаче бетонной смеси, использование бетононасосов, подъемников и т.п., позволяющих снизить трудоемкость бетонных работ.

10. Наиболее рациональна организация строительства зданий потоком, позволяющая более равномерно использовать рабочую силу, улучшить использование основных фондов строительных организаций, снизить трудоемкость работ.

Литература:

1. Альтшуллер С.М., Вайман Е.Н. Рекомендации по технико-экономической оценке эффективности применения монолитного бетона при строительстве жилых домов в

различных условиях. – М.: ЦНТИ Госгражданстроя, 1970

2. Пономарев А.Б., Боярышников А.Р., Старикова Т.В. К анализу развития

монолитного домостроения //Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок. – Томск, 2002.

3. Возведение гражданских зданий методом скользящей опалубки. – М.: ЦНТИ Госгражданстроя, 1970.

4. Краснянский В.Р. Опыт монолитного строительстка в Алма-Ате. – Алма-Ата:

Казахстан, 1986.

5. Лисгор С.М. Особенности возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона. – М.: ЦИНИС Госстроя СССР, 1976

УДК 621.387

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

Тленова Б.К., магистрант ЕНУ им. Л.Н. Гумилева,

Нуржанова А.С., Адибаева А.С., студенты ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, г. Астана Научный руководитель - Боканова А.А., доцент ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, д.т.н.

В экологическом отношении Республика Казахстан является одной из наиболее загрязненных стран мира. Огромное влияние на состояние окружающей среды оказывают нефтегазовые месторождения, освоение которых является источником интенсивного загрязнения воздуха, воды и почвы, деградации животного и растительного мира и, наконец, истощения природных ресурсов. Форма и масштабы человеческой деятельности должны быть соизмеримы с запасами невозобновляемых природных ресурсов, неизбежные отходы производства должны попасть в окружающую среду в форме и концентрации, безвредных для жизни. Особенно это относится к водным ресурсам.

Известен способ для получения пузырьков воздуха и регулирования их размеров путем электролиза воды при подаче напряжения на тонкую металлическую проволоку, помещенную вместе со вторым электродом в поток жидкости [1]. Хотя, в этом случае обеспечивается визуализация потока воды и определяются основные гидродинамические параметры жидкости при помощи фотографирования или скоростной киносъемки, но получить количественные характеристики пузырьков воздуха в потоке и тем более определить степени их насыщенности в том или ином направлении и сечении потока весьма затруднительны. При этом, из-за необходимости использования визуального подсчета количества пузырьков газа в жидкости по одноразовым фотокарточкам или кинокадрам для получения конечного результата потребуется дополнительная трудоемкая операция обработки данных. Кроме того, из-за вынужденного поперечного направления фото- и киносъемки по отношению к движению пузырьков газа в потоке возникает неопределенность области или сечения нахождения пузырьков в потоке, происходит накладка их друг на друга и не обеспечивается непрерывность контроля их количества, то есть в целом ведет к неточности определения количества пузырьков и к недостоверности конечного результата.

Ранее был известен способ измерения распределения скорости жидкости и газосодержания (степень насыщенности пузырьками газа) по сечению потока при помощи электродиффузионного метода, основанного на существующих закономерностях изменения диффузионного тока от скорости протекания электролита [70-71]. В этом случае в качестве первичного измерительного преобразователя служит платиновая проволока диаметром от 10 до 20 мкм, вваренная в стеклянный капилляр диаметром от 20 до 30 мкм и направленная торцом навстречу потока электролита. При измерении газосодержания в потоке этим датчиком используется изменение электропроводности среды вблизи него при набегании на него пузырьков газа.

В этом случае определение среднего значения газосодержания в потоке по изменению электропроводности электролита производится для сечения или объема в потоке, имеющего форму конуса, вершина которого располагается в точке нахождения платиновой проволоки, а основание его находится на втором электроде в виде пластины большого размера. На электропроводность электролита между электродами, кроме основного действия набегающих на измерительный электрод (платиновая проволока) пузырьков газа, которые пересекают эту конусообразную область потока мимо измерительного электрода. Все это приводит к определению только среднего значения газосодержания в обширной области потока, что снижает точность контроля и не обеспечивает локальность измерения. К тому же, если электропроводность электролита зависит от количества пузырьков газа,

находящихся в данной области, то следует ожидать изменение ее при изменении скорости потока, так как количество пузырьков газа за определенное время будет определяться скоростью движения их в потоке, что, в конечном итоге, оказывает существенное влияние на результаты измерения.

Основным недостатком предложенного способа является то, что ввиду дальнего расположения второго электрода от первого (платиновая проволока) измеряется суммарная электропроводность электролита между электродами, что дает возможность определить только среднее значение газосодержания (степень насыщенности пузырьками газа) в потоке.

Кроме того, при этом отсутствует четкость фиксации каждого отдельного пузырька газа в потоке, тем самым снижая точность контроля количества пузырьков газа в потоке жидкости.

К другому недостатку способа – прототипа относится необходимость снятия и построения тарировочной характеристики измерительного датчика для каждого отдельного случая изменения химического состава жидкости с соблюдением требования нормированного (калиброванного) газосодержания в жидкости, что ведет к проведению дополнительной трудоемкой операции, вносящей погрешность измерения в конечный результат.

Нашей задачей являлась разработка способа контроля пузырьков газа в жидкости, позволяющего обеспечить высокую точность контроля количества пузырьков газа в жидкости в данном объеме за единицу времени и определить степень их насыщенности в любом направлении и сечении потока.

При этом способе должна быть высокая точность определения количества пузырьков газа в некоторой локальной области жидкости путем обеспечения возможности фиксации каждого отдельного пузырька газа, а также обеспечение более простой и нетрудоемкой оценки степени насыщенности пузырьками газа жидкости.

В отличие от других способов контроля пузырьков газа в жидкости, в данном случае формируют импульсы электролизного тока на электродах, возникающих при перекрытии пузырьками газа одного из них, а затем измеряют частоту и коэффициент заполнения импульсов электролизного тока. После чего по частоте импульсов определяют количество пузырьков газа, а по коэффициенту заполнения импульсов – степень насыщенности пузырьками газа жидкости. Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит два игольчатых электрода, расположенных в непосредственной близости друг от друга, источник питания с регулируемым напряжением на выходе, нагрузочный резистор, разделительную емкость для снятия импульсных сигналов и измерители частоты и коэффициента заполнения импульсов [1].

Устройство работает следующим образом. При подаче достаточного потенциала между электродами в электропроводящей жидкости (водные растворы, кислотные и щелочные соединения) создаются условия для возникновения постоянного электролизного тока между электродами, который не оказывает влияние на показания измерительных приборов на выходе. При подходе пузырька газа к электродам и протыкании одного из них наблюдается резкое прекращение электролизного тока, приводящее к появлению импульсов тока на нагрузочном резисторе. При этом длительности импульсов тока определяются

«временем нахождения», пузырьков газа на том или на другом измерительном электроде, причем это «время нахождения» пузырьков газа, в свою очередь, зависит от размеров пузырьков и скорости продвижения их в потоке. Для определения количества пузырьков газа за единицу времени, протекающих через заданную (локальную) область жидкости, где расположены измерительные электроды, измеряют частоту импульсов тока на нагрузочном резисторе. Следует отметить, что влияние на точность измерения размеров пузырьков газа и изменения скорости их продвижения в потоке минимально, так как появление пузырьков газа в области расположения электродов фиксируется только началом фронта прекращения электролизного тока между электродами.

К другой количественной характеристике пузырьков газа в жидкости относится степень насыщенности (газосодержание) потока пузырьками газа, которая определяется через измерение коэффициента заполнения импульсов электролизного тока, что равносильно

определению отношения длительности импульсов к интервалу (периоду) повторения их в долях единицы. Так как длительности импульсов и их повторение в одинаковой степени определяются скоростью жидкости в потоке, то при измерении их отношений влияние скорости движения пузырьков газа взаимно исключается.

Для проверки принципа работы предлагаемого способа было собрано устройство для получения одиночных пузырьков воздуха, всплывающих в воде, которое состоит из микропроцессора, пары измерительных электродов и электронных приборов (осциллограф с послесвечением, счетчик импульсов, импульсный вольтметр) для определения частоты, длительности и амплитуды импульсов тока на нагрузочном резисторе. Измерительные электроды представляют собой проволоки из нержавеющей стали диаметром 1 мм, помещенные в стеклянный капилляр с затупленными концами под полушар. Расстояние между электродами составляет порядка 1 мм. Напряжение питания составило порядка 5-7 В при электролизном токе 3-4 мА. При нагрузочном резисторе 1 кОм импульсные сигналы имеют амплитуду порядка 3-4 В [2].

Выбор материала электродов может быть увязан с агрегативной устойчивостью частиц загрязнений в сточной жидкости. Материал и геометрические параметры электродов влияют на размер пузырьков газа. Замена пластинчатых электродов на проволочную сетку приводит к уменьшению крупности пузырьков и, следовательно, к повышению эффективности очистки воды [2].

На рисунке 1 представлена функциональная схема устройства для контроля пузырьков газа в потоке нефтесодержащей жидкости, протекающей в трубопроводе [2].

а) Схема расположения электролизного датчика в трубопроводе

б) Диаграмма импульсов электролизного тока на нагрузке. А-амплитуда импульсов; ∆t- длительность; T0- период импульсов.

Рисунок 11 – Функциональная схема устройства для контроля пузырьков газа в трубопроводе

Устройство содержит электролизный датчик 1, состоящий из двух электродов, источника питания с регулируемым напряжением на выходе 2, нагрузочный резистор 3, разделительную емкость для снятия импульсных сигналов 4 и измеритель частоты и коэффициента заполнения импульсов 5. Атмосферный воздух с помощью компрессора 6 продувается через озонатор 7 и при прохождении его через диспергатор 8 образует пузырьки

а)

б)

озонированного воздуха в жидкости в трубопроводе 9. Кроме того, на рисунке приведена диаграмма импульсов электролизного тока на нагрузке 3.

При подаче достаточного потенциала между электродами в электропроводящей жидкости (нефтесодержащие сточные воды) создаются условия для возникновения постоянного электролизного тока между электродами, который не оказывает влияние на показания измерительных приборов на выходе. При подходе пузырька газа к электродам, и протыкании одного из них наблюдается резкое прекращение электролизного тока, приводящее к появлению импульсов тока на нагрузочном резисторе с амплитудой А. При этом длительности импульсов тока (∆t) определяются «временем нахождения», пузырьков газа на том или на другом измерительном электроде, причем это «время нахождения»

пузырьков газа, в свою очередь, зависит от размеров пузырьков и скорости продвижения их в потоке. Для определения количества пузырьков газа за единицу времени, протекающих через заданную (локальную) область жидкости, где расположены измерительные электроды, измеряют частоту импульсов тока на нагрузочном резисторе. Следует отметить, что влияние на точность измерения размеров пузырьков газа и изменения скорости их продвижения в потоке минимально, так как появление пузырьков газа в области расположения электродов фиксируется только началом фронта прекращения электролизного тока между электродами [2].

К другой количественной характеристике пузырьков газа в жидкости относится степень насыщенности (газосодержание) потока пузырьками газа, которая определяется через измерение коэффициента заполнения импульсов электролизного тока, что равносильно определению отношения длительности импульсов (∆t) к интервалуT0 (периоду) повторения их в долях единицы. Так как длительности импульсов и их повторение в одинаковой степени определяются скоростью жидкости в потоке, то при измерении их отношений влияние скорости движения пузырьков газа взаимно исключается.

Следует отметить, что предложенный авторами, импульсный метод является достаточно универсальным: изменения состава жидкости или их скорости потока не влияют на конечный результат, выбор значения начального электролизного тока также не существен, во всех случаях тарировка измерительного датчика не требуется. Между тем, необходимым критерием условия работы способа является существование различия электропроводностей жидкости в потоке и газа или воздуха в пузырьке. Определение количества пузырьков газа и степени их насыщенности в различных направлениях и сечениях потока обеспечивается применением серии парных электродов, что в целом решает вопросы непрерывного контроля и автоматизации процессов измерения. Для проверки принципа работы метода было собрано устройство для получения одиночных пузырьков воздуха, всплывающих в воде, которое состоит из пары измерительных электродов и электронных приборов (осциллограф с послесвечением, счетчик импульсов, импульсный вольтметр) для определения частоты, длительности и амплитуды импульсов тока на нагрузочном резисторе. Измерительные электроды представляют собой проволоки из нержавеющей стали диаметром 1 мм, помещенные в стеклянный капилляр с затупленными концами под полушар. Расстояние между электродами составляет порядка 1 мм. Напряжение питания составило порядка 5-7 В при электролизном токе 3-4 мА. При нагрузочном резисторе 1 кОм импульсные сигналы имеют амплитуду порядка 3-4 В [2].

УДК 005:[658.562:69]

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Убиштаева Б.Б.

Студент ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, г. Астана