Технический регламент «О безопасности магистральных трубопроводоа для транспортировки жид- ких и газообразных углеводородов»

---

ПРИОРИТЕТНЫЕ НАУЧНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ: ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ 
98 
13. РД 23.040.00-КТН-090-07. Классификация дефектов и методы ремон-
та дефектов и дефектных секций действующих магистральных нефтепрово-
дов. – М., 2007. – 197 с. 
14. ОР-03.100.50-КТН-221-10. Порядок ведения паспортов на линейную 
часть магистральных нефтепроводов. – М., 2010. – 17 с. 
15. Проект Федерального Закона № 408228-5 Технический регламент 
«О безопасности магистральных трубопроводоа для транспортировки жид-
ких и газообразных углеводородов» [Электронный ресурс] // Доступ из спра-
вочно-правовой ситсемы «КонсультантПлюс». 
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ 
ДАТЧИКОВ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ 
В БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ 
© Смирнова Л.А., Николаева А.В., Протодьяконова Г.Ю. 
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, 
г. Якутск 
В данной работе проведено исследование по предотвращению об-
рушения зданий, сооружений при использовании трибоэлектрических 
датчиков. В результате исследования разработан динамический метод 
исследования трибоэлектрических свойств конструкций, построена 
модель накопления и релаксации электрических зарядов на сваях и бал-
ках с учетом электропроводящих свойств материала для прогноза дол-
говечности здания. 
Ключевые слова: датчики, отслеживание повреждений, трибоэлек-
трический эффект, место сдвига строения, длительность импульса, элек-
тропроводящие свойства. 
Устройство предназначено для обслуживания технического состояния 
зданий и позволяет повысить точность определения места сдвига строения. 
В качестве датчиков используют трибоэлектрический датчик, выполненный 
в виде набора изолированных проводов, путем установки на балки между 
сваями. С его помощью можно будет прослеживать деформацию здания, и 
обнаруживать изменение положения бетонной конструкции. 
Во всем мире проводятся разработки различных средств, обеспечиваю-
щих защиту жизни человека. Последствия воздействия трибоэлектрических 
явлений на технологические процессы и технические системы связаны с «че-
ловеческим фактором», порой не вовремя предупрежденные об опасности 
люди, не успевают спастись из здания, которое вот-вот обрушится. 
Одним из методов защиты, является установка оборудования по преду-
преждению обрушений. 

---

Технические науки 
99 
Основной целью настоящей работы является разработка динамического 
метода исследования трибоэлектрических свойств конструкций, построение 
модели накопления и релаксации электрических зарядов на сваях и балках с 
учетом электропроводящих свойств материала для прогноза долговечности 
здания. 
Практическая значимость исследования состоит в том, что предложен-
ные нами аспекты использования трибоэлектрических датчиков позволят 
расширить их применение. 
Трибоэлектрический датчик обнаружения обычно используется для 
оборудования периметральных заграждений с целью обнаружения их пре-
одоления путѐм формирования тревожного сообщения о локальной дефор-
мации заграждения и закреплѐнного на нѐм чувствительного элемента. 
В нашем же случае, применение его будет с целью обнаружения повре-
ждений или сдвигов опорных балок. 
Принцип действия датчика основан на регистрации блоком обработки 
сигнала электрических сигналов, возникающих в чувствительном элементе 
и его узлах напряжения (местах жѐсткого крепления чувствительного эле-
мента к бетонному изделию), при механическом воздействии на элементы 
или сдвиге в какую-либо сторону. 
Каждый датчик (провод) присоединен к блоку сбора сигналов, выпол-
ненному в виде прибора, измеряющего напряжение. В качестве прибора, 
измеряющего напряжения, предполагается использовать стандартные про-
мышленные многоканальные аналого-цифровые преобразователи (АЦП), 
соответственно 32 канала для одной линии. 
Работа устройства осуществляется следующим образом. При деформа-
ции или изменения положения сваи на датчиках (проводах), расположенных 
на опорной балке, вследствие трибоэлектрического эффекта появляется элек-
трический заряд, который в виде импульса напряжения U(t) регистрируется 
блоком сбора сигналов (АЦП). Величина напряжения равна: 
U = R 

dQ/dt 
(1) 
где R – входное сопротивление прибора, измеряющего напряжение, 
Q – электрический заряд, появившийся на датчике, 
dQ/dt – скорость изменения заряда во времени. 
Компьютер постоянно опрашивает все каналы АЦП. Интервал времени 
между опросами каждого канала должен быть значительно меньше чем дли-
тельность импульса. При превышении напряжения на каком-нибудь канале 
выше заданной пороговой амплитуды U
п
включается режим записи и все 
сигналы со всех каналов записываются в течение интервала времени, боль-
шего чем длительность импульса. 
Полученные данные из блока сбора сигналов поступают в блок обработ-
ки сигналов. Блок обработки сигналов (компьютер) анализирует записанные 

---

ПРИОРИТЕТНЫЕ НАУЧНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ: ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ 
100 
данные (импульсы напряжения), поступившие от различных датчиков. Об-
работка данных, поступивших от каждой группы датчиков (32 датчика), 
расположенных параллельно земле или линии установки сваи, производит-
ся раздельно. 
Использование таких датчиков в обеспечении безопасности людей по-
зволит значительно облегчить управление процессами устранения и свое-
временного обнаружения повреждений и дефектов конструкций. В даль-
нейшем планируется производить упрощенные датчики с облегченной кон-
струкцией и быстрым взаимодействием с головным центром управления. 
Установка такой системы слежения за состоянием здания позволяет даже 
при большом перепаде температур отслеживать состояние жилых домов, 
производственных зданий и других сооружений, используемых человеком, 
без угрозы обрушения.