BULETINUL TIINIFIC AL UNIVERSITII TEHNICEDE CONSTRUCII BUCURETI SERIE NOU No. 4 - Decembrie 2010 Disclaimer WithrespecttodocumentsavailablefromthisjournalneitherT.U.C.E.B.noranyofitsemployeesmakeany warranty,expressorimplied,orassumeanylegalliabilityorresponsibilityfortheaccuracy,completeness,or usefulness of any information, apparatus, product, or process disclosed. Reference herein to any specific commercial products, process, or service by trade name, trademark, manufacturer, orotherwise,doesnotnecessarilyconstituteorimplyitsendorsement,recommendation,orfavoringbythe T.U.C.E.B. The views and opinions of authors expressed herein do not necessarily state or reflect those of T.U.C.E.B., and shall not be used for advertising or product endorsement purposes . .. Cu privire la documentele prezente n acest buletin, nici UTCB i niciunul din angajaii si nu garanteaz, explicit sau implicit, inici nuiasumvreo obligaielegalsauresponsabilitatepentrucorectitudinea,caracterulcompletsau utilitateaoricror informaii, aparate, produse sau procese prezentate. Oricereferincaresefacendocumentuldefalaprodusecomerciale,procesesauservicii,folosindu-senumeledemarc, numele productorului sau altele de acelai tip nu constituie n mod necesar o susinere, recomandare sau favorizare a acestora de ctre UTCB. Prerile i opiniile autorilor, exprimate n documentul de fa, nu reflect n mod necesar prerile i opiniile UTCB i ele nu vor fi folosite pentru a face reclam sau pentru a susine vreun produs. CUPRINS UTILIZAREA DATELOR DE CORECII DIFERENIALE FURNIZATE DE ROMPOS N CAZUL SISTEMELOR DE DIRIJARE AUTOMAT A UTILAJELOR PENTRU CONSTRUCII............................ 5 Andreea Florina JOCEA O NOU METOD PENTRU EVALUAREA RISCULUI TEHNIC AL INSTALAIILOR.......................... 12 Eugen - Cristian BADEA TIPURI DE GENERATOARE PENTRU PRODUCEREA DE GHEA BINAR........................................ 18 Mdlina Teodora NICHITA, Florea CHRIAC, Anca ILIE, Rodica DUMITRESCU CONSIDERAII ASUPRA SIGURANEI N EXPLOATARE A STAVILELOR - STUDIU DE CAZ LA BARAJUL DE PRIZROVINARI ....................................................................................................................... 27 Doina ISAR STABILIREA CRITERIILOR DE COMPORTARE NORMAL PENTRU BARAJUL PECINEAGU ....... 39 Stan HPU-PETCU PREVENIREA I GESTIONAREA SITUAIILOR DE CRIZ N CAZUL STAIILOR DE TRATARE A APEI ....................................................................................................................................................................... 50 Cristian Ioan TRNOVAN REABILITAREA UNEI STAII DE EPURARE DE CAPACITATE MEDIE.................................................. 64 Adriana POPESCU UTILIZAREA ADITIVILOR N BETOANE........................................................................................................ 71 Cezar Virgiliu CIOCNEL INFLUENA NATURII SUPRAFEEI ASUPRA SUPRAPRESIUNII PRODUSE DE EXPLOZIILE AERIENE.................................................................................................................................................................. 82 Darrian Bogdan COTESCU INFLUENA DIFERITELOR MATERIALE DE CONSTRUCII ASUPRA COSTULUI UNUI OBIECT DE CONSTRUCIE................................................................................................................................................. 92 Marina STOIAN STUDIU DE PREFEZABILITATE AL NOILOR STRUCTURI HIDROTEHNICE PENTRU PROIECTUL SENA-ESCAUT-EST................................................................................................................................................ 99 R. SRGHIU, P. RIGO, C. POPESCU, L. BULDGEN, V. HERBILLON, D. BOUSMAR, J. M. HIVER Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 20105 UTILIZAREA DATELOR DE CORECII DIFERENIALE FURNIZATE DE ROMPOS N CAZUL SISTEMELOR DE DIRIJARE AUTOMAT A UTILAJELOR PENTRU CONSTRUCII THE UTILISATION OF DIFFERENTIAL CORRECTION DATA PROVIDED BY ROMPOS IN MACHINE CONTROL CASEAndreea Florina JOCEA1 Rezumat: Problema ghidrii utilajelor grelepeantieretrebuieconsiderat i neleas totodat ca fcndpartedindomeniulinginerieigeodezice,innddenavigaieipoziionare.Etapecumarfi achiziia i verificarea, pregtirea i planificarea datelor, precum calculul parametrilorde navigaie ipoziionaresuntexecutatenstrnscolaborarecudisciplinespecificeinginerieimecanicei ciberneticii.Cuvinte cheie: sisteme de dirijare automat a utilajelor pentru construcii, GNSS, ROMPOS, RTK Abstract:Theproblemofmachineguidanceshouldbeconsideredandunderstoodaspartof surveyingengineeringbelongingtonavigationandpositioningfield.Stepssuchasdataacquisition and verification, preparation and data planning, as well as calculation of navigation and positioning parametersarecarriedoutjointlywithdisciplinesspecifictomechanicalengineeringand cybernetics. Keywords: machine control, GNSS, ROMPOS, RTK 1. Introducereinndpasulcudezvoltareatehnologic,sistemeledepoziionareglobalaunceputsfie aplicate pe scar larg n foarte multe domenii, att la sol, ct i pe mare i n aer. Dac n aer i pe ap, aceste sisteme sunt folosite cu predilecie pentru navigaie, aplicaiile la sol sunt mult mai diversificate.Spreexemplu,existaplicaiipentrumonitorizareatransporturilor,aplicaiin geodezie,topografie,cartografie,cadastru,GIS,chiariaplicaiinmeteorologienvederea prognozrii vremii pe baza studiului propagrii semnalelor satelitare. Dezvoltarea tiinific i tehnologic din domeniul msurtorilor terestre a condus n ultimii ani laombuntirerapidprivindcerineledepreciziensoit,nmodegal,deoreducereaa costurilor. Datorit utilizrii n diferite combinaii a echipamentelor i tehnicilor de msurare, o astfel de evoluie a generat transformarea proceselor productive n diverse sectoare de aplicaie. Deasemenea,datoritdezvoltriitehnologice,oinovaiendomeniulgeodezicoreprezint integrareasenzorilorpentrupoziionareinavigare,careutilizaimpreuncualteechipamente de msurare conduc la obinerea de rezultate foarte bune i precise. Aceastevoluietehnologicavizatiactivitateadindomeniulconstruciilor,nspecial, activitateadinsectorulutilajelorpentruconstruciiprevzutecusistemedeghidareGNSS

1Asistentdrd.ing.UniversitateaTehnicdeConstruciiBucureti(AssistantProfessor,PhDStudent,Technical University of Civil Engineering), Facultatea de Geodezie (Faculty of Geodesy), e-mail: ajocea@yahoo.com 6Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 combinatecusenzoripentrudeterminareapantei.Avndnvederecomplexitatealucrrilorde construciiidatoritfaptuluicintroducereaunorastfeldesistemes-aprodusrelativrecent, estenecesarsupunereaacestoralatesteistudiicaresconduclambuntirea performanelor acestor echipamente.nprezent,companiileproductoaredeechipamentegeodezice(Trimble,Leica,Topconetc.) distribuie i echipamente de dirijare automat a utilajelor, a cror specificaii tehnice corespund cerinelorlegatedeprecizieiexigenelorutilizatorilor.Mareamajoritateaacestorsistemese bazeazpetehnicidepoziionaresatelitar,utilizndunulsaumaimultereceptoareGNSScu dubl frecven. Utilizareatehnicilorsatelitarepermiteobinereaunorpreciziidepnla20-30mm,nsncazul unoraplicaii,cumarfideexemplu,asfaltareaunuidrum,cerineleprivindpreciziasuntmultmai ridicate,deordinulmilimetrilor.Pentruandepliniacestecerine,nzonadelucruseinstaleaz nivele laser sau ultrasonice, ale cror domeniu de lucru pe vertical este de aproximativ 10 i care permit determinarea diferenelor de nivel cu precizie submilimetric ntr-un unghi de cmp de 360, pe o distan de pn la 600 m. nRomnia,utilizareasistemelordedirijareautomatautilajelorpentruconstruciiestenfaz incipient. Avnd n vedere avantajele privind calitatea i costurile reduse care deriv din folosirea acestor sisteme, n viitorul apropiat se preconizeaz o cretere semnificativ a utilizrii acestora.Universitilecareaucaramurdestudiumsurtorileterestre,precumicentreledecercetare dindomeniulgeodezicpotcontribuiladezvoltareaviitoareasistemelordedirijareautomata utilajelor,propunnditestnddiversesoluiicaresmbunteascperformaneleunorastfel de sisteme. n cadrul acestui articol, n vederea mbuntirii performanelor sistemelor de dirijare automat autilajelorpentruconstruciiechipatecureceptoareGNSS,seprezintposibilitateautilizrii coreciilor difereniale n format RTCM, corecii difereniale provenite de la reeaua naional de staiipermanenteROMPOS.Astfel,sestudiazposibilitateadearecepionacoreciiledela ROMPOSprinintermediuluneiaplicaiidedicateiaunuicalculatorconectatlainternetcu ajutorulunuimodemmobiliretransmitereainstantaneeaacestoralautilajprintr-un transmitor radio. 2. Consideraii generale SistemelededirijareautomatautilajelorpentruconstruciiechipatecureceptoareGNSSse bazeaz pe tehnici de poziionare GNSS n timp real, care permit creterea productivitii ntr-un timprelativscurticucosturireduse.Pentruaobinerezultatecupreciziedeordinul centimetrilor, receptorul rover instalat pe utilaj primete de la un receptor fix, a crui poziie este cunoscutstaiedereferin,coreciidiferenialenformatRTCM,CMR/CMR+,prin intermediul metodei de determinare a poziiei n timp real RTK (Real Time Kinematic).Metodacinematicdedeterminareapoziieintimpreal(RTK)seutilizeaznntreagalume datoritvitezeidelucructiaprecizieiasigurate.Vitezadedeterminareapoziieiestede cteva secunde, iar precizia obinut este de ordinul centimetrilor, putndu-se ajunge la precizii milimetrice Aceast metod de lucru, care prevede utilizarea receptoarelor cu dubl frecven, se bazeazpeprincipiulcorecieitimpuluiiaplicarealorntimprealpentruobinereactmai precis i ct mai rapid a poziiei. Aceste corecii de timp poart numele de corecii difereniale. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 20107 Demoduldeobinereacoreciilordiferenialedepindemodalitateadelucrualeas:obinerea coreciilor difereniale furnizate de staiile permanente sau prin metoda VRS (Virtual Reference Station).Problemacareaparenacestcazestemodulncarecoreciilediferenialeajungla utilizatori. Exist dou posibiliti: prin transmisie radio i prin transmisie GPRS. 2.1. Transmiterea coreciilor difereniale prin unde radio Metodaceamaiutilizatesteaceeadetransmitereacoreciilordiferenialeprinintermediul undelorradio,pebandaUHFiuneoripebandaVHFcuratadedatede9600bps.Avantajul acesteimetodeconstnfaptulcprinutilizareatransmisieiradiosepotdifuzainformaiila distanemari,acestedatefiindtransmisesubformaunorundeelectromgnetice.Alegerea frecvenei de transmitere depinde de restriciile impuse de ageniile guvernamentale. Din motive desecuritate,nspecial,esterestricionatputereadeemisieasemnalelorfaptcarelimiteaz distanalacaresunttransmisecoreciilediferentiale,distanalacaresepoateajungefiindde civa kilometri. 2.2. Transmiterea coreciilor difereniale prin intermediul Internetului mobil DatoritlimiidebanddisponibilaInternetului,cercettoriiaureuitdezvoltareaunui protocolNTRIP(NetworkTransportofRTCMviaInternetProtocol)carepermitetransmiterea coreciilor difereniale la receptoareleGNSS prin intermediulInternetului. Aceast dezvoltarea aprut ca urmare a solicitrilor de transmitere a datelor prin Internet. Acest protocol a fost dezvoltat de Agenia Federal de Cartografie i Geodeziedin Germania i presupune utilizarea a trei clase de obiecte care comunic ntre ele: -Serverele staiilor GNSS care asigur corecii difereniale; -Utilizatorii care doresc s aib acces la aceste corecii difereniale; -Transmitorii,carecalculeazcoreciilediferenialeiapoiletransmitmaidepartela utilizatori. Lanceput,caprimmodalitatedetransmitereadatelorprinInternets-autilizatGPRS-ul, pentru ca n ultimii ani s se dezvolte sistemele EDGE i tehnologiile CDMA2000 i UMTS. GPRSestetehnologiadetransmitereaadatelorprinintermediultelefonuluimobilsauaunui modem ntr-un mod rapid i eficient. Viteza de transfer depinde de pachetul de date ales.TehnologiaEDGE(EnhancedDataratesforGSMEvolution)permiteoaccesareadatelorde pn la trei ori mai mare dect tehnologia GPRS. Aceasta funcioneaz n paralel cu tehnologia GPRS,accesareaeidepinznddeacoperire.Unavantajlreprezintfaptulcnmomentul trecerii dintr-o zon cu acoperire EDGE ntr-o zon cu acoperire GPRS i invers nu va aprea o ntrepruperenfurnizareadatelor.Dinpcate,vitezadetransmitereadatelornupoatefi asigurat cu certitudine, deoarece viteza se mparte ntre utilizatorii din aceeai celul. 3Greprezintacronimuldelaatreiageneraiedetelefoniemobil.Cuaceasttehnologiese poate obine o vitez de transfer de pn la 3,6 Mbps aceasta fiind viteza de reea.nultimultimps-adezvoltattehnologia3G+carepoateoferiovitezdetransferdepnla21,6 Mbps.Prin dezvoltarea acestor tehnologii se ncearc obinerea unei viteze ct mai mari, dar din pcate pentru specialitii n msurtori terestre aceste trei noi tehnologii 3G+, 3G, EDGE nu ofer i acoperireadorit.Estedenelesfaptulcdezvoltarealornzoneleruralenureprezinto prioritate datorit cererii sczute n aceast zon. 8Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 2.3. Conceptul de retransmitere a coreciilor difereniale Datoritfaptuluicceledoumetode,prezentateanterior,detransmitereacoreciilor diferenialenurspundntotdeaunacerinelorutilizatorilors-adezvoltatunconceptcarele integreazpeceledou.AcestconceptpoatefiutilizatdatoritunuisoftdezvoltatdeAgenia Federal de Cartografie i Geodezie din Germania. Fig. 1. Echipamentul utilizat pentru aplicarea conceptului de retransmitere a coreciilor Integrarea celor dou metode presupune: -identificareauneizonerelativapropiatdezonadelucru,zonncareavemaccesla Internet;-recepionarea i transmiterea coreciilor difereniale prin intermediul undelor radio. n acest caz vom avea nevoie de: o parte hardware care este compus dintr-un laptop prevzut cu modem GPRS, respective o parte software: utilizarea unui soft specializat n accesarea coreciilor difereniale i transformarea lor ntr-un format care poate fi transmis mai departe cu intermediul undelor radio. Aplicarea aceastei tehnici este posibil doar prin utilizarea receptoarelor cu dubl frecven. 3. Aplicaie practic nprezent,moduldeorganizareifuncionareasistemelordedirijareautomatautilajelor pentruconstruciiechipatecureceptoareGNSS,chiardacreprezintoinovaieitotodato alternativ la modul clasic de operare a utilajelor, nc prezint cteva inconveniene i anume: -costulridicataluneistaiidereferinGNSS(achiziie,instalare,determinareapoziiei, supraveghere); -necesitatea efecturii unor ridicri topografice preliminare pentru estimarea datumului de transformaredintredatumullocalaproiectuluielaboratiETRS89,prindeterminarea unui numr suficient de puncte de control; -problemedecomunicaientrestaiadereferinistaiaroverinstalatpeutilaj, comunicaie care se realizeaz prin intermediul modemurilor radio;-disponibilitatea i problemele de integritate a datelor de corecii difereniale provenite de la staia de referin. Pentruaeliminaopartedinproblemeleexpuse,nlucrareadefa,seprezintposibilitatea utilizriireeleinaionaledestaiipermanenteROMPOSpentrudeterminareapoziieintimp Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 20109 real. Astfel este testat conceptul de retransmitere a datelor de corecii difereniale utilizat n cazul sistemelordedirijareautomatautilajelorpentruconstruciifolositepeunantierstabilitn vederea reabilitrii i modernizrii unui drum de pmnt n localitate Cereti din judeul Galai. 3.1.Moduldeoperarestandardcoreciidiferenialefurnizatedestaiapermanent instalat local Dat fiind faptul c elementul principal al oricrui sistem de dirijare automat a utilajelor pentru construcii l reprezint receptorul GNSS (unul sau mai multe) montat pe utilajul de construcie, pentru a putea utiliza un astfel de sistem, procedura standard impune ca n zona de interes s se instaleze o staie fix, de referin GNSS. Fig. 2. Staia permanent utilizat pe antierul din localitatea Cereti Aceastaeste configurats transmit corecii difereniale prin intermediulunui modem radio la toate receptoarele rover GNSS din spaiul de lucru. n acest fel, sistemul determin n timp real poziia spaial a receptoarelor. Fig. 3. Informaii privind modul de determinare a poziiei plano-altimetrice a receptoarelor Pentruinstalareastaieipermanentedereferin,ntr-ofazpreliminar,sedeterminpeteren poziia n care aceasta va fi montat zilnic. Poziia staiei n sistemul ETRS89 se poate determina prinmetodarapidstaticsaucinematicntimprealutiliznddatepentrupost-procesaresau date n timp real de la reeaua naional de staii permanente. Deseori, ca i n cazul de fa, pentru a simplifica aceast procedur, operatorii georefereniaz staia de referin ntr-un mod aproximativ (ex. un punct determinat prin msurtori de pseudodistane), cu condiia ca montarea i coordonatele atribuite staiei s nu se modifice de la o zi la alta. 10Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 nmomentulncarereceptoarelesistemuluisuntiniializate,peafiajuluiunitiidecontrol aparepoziiautilajuluipehartadefundalitotodatvaloriledesptur/umpluturnecesare pentru ca terenul s ia forma proiectat. Fig. 4. Afiajul unitii de control din cabina utilajului - poziia utilajului i valorile de sptur necesare ReceptoareleGNSSprimescinformaiiletransmisedestaiadereferinprinintermediulradio, pe banda defrecveneUHF,pentru determinarea poziiei lamei utilajului n timp real (utiliznd tehnicaderezolvareaambiguitilorOTF)cupreciziede2030mm.Aceastpoziiese compar n timp real cu poziia din modelul proiectat. 3.2. Utilizarea coreciilor difereniale furnizate de ROMPOS Pentru a putea utiliza reeaua naional de staii permanente ROMPOS n cadrul acestei lucrri, a fost necesar modificarea parial a sistemului de dirijare automat a utilajului. Aceast modificare a sistemului a constat n adugarea unor echipamente suplimentare cum ar fi unreceptordublfrecvenTrimbleR6,unradiotransmitorPDL450,unmodemradioiun laptop pe care n prealabil a fost instalat softul GNSS Internet Radio.Pentru studiul de fa, utilizarea receptorului dubl frecven Trimble R6 a fost necesar pentru recepionareadatelordecoreciidiferenialetransmiseprinprotocolulNtrip,cuajutorul modemului GPRS intern.Ansamblulreceptor-laptopafostinstalatnapropiereazoneidetestareiconectatprin intermediulunuicabluseriallatransmitorulradioPDL450nscopuldifuzriidatelorde corecii difereniale n toat zona, inclusiv la sistemul de dirijare automat a utilajului. Pentruobinereadatelordecoreciidifereniales-aoptatpentrumetodaVRS,ndetrimentul conectrii directe la o staie permanent din mai multe motive: -metoda VRS permite optimizarea fluxului de corecii difereniale n timpul conexiunii actualizarea se face la fiecare secund; -utilizeaz ultimul model elaborat pentru toate sursele de erori poate optimiza continuu fluxul de corecii necesar roverului;-asigur informaii adiionale cu privire la erorile ionosferice i la componenta geometric n imediata apropiere a roverului. Pedurataefecturiiexperimentuluiamntmpinatctevaproblemelegatedeslabaacoperire GPRS din zona de testare i de interferena radio, probleme care au fost rezolvate, n primul caz prinschimbarealocaieiansambluluireceptorlaptoptransmitorradioi,respectiv,nal doilea caz, prin schimbarea frecvenei de transmisie radio. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201011 Oaltproblemareprezentat-omoduldetransmitereafluxuluidedatedecoreciidifereniale (corecii VRS sau FKP n format RTCM 2.3 sau n format RTCM 3.0) de ctre reeaua naional de staii permanente ROMPOS.Pentru realizarea testului am ales modul de transmitere a fluxului de corecii difereniale RTCM 3.0 datorit: -modului compact i a vitezei de transfer; -necesitii unei limi de band de 2742 bps, pe cnd formatul RTCM 2.3 are nevoie de 6845 bps. UtilajulechipatcusistemdereceptoareGNSSs-afolositpentrunivelareauneizonedetestare utiliznddatedecoreciidiferenialefurnizatedestaiadereferin,respectivutilizndcorecii diferenialefurnizatedereeauanaionaldestaiipermanente(VRSNRTK),pentruaverifica corespondena dintre partea de execuie i modelul digital al terenului care a fost proiectat pentru aceazon.nprimulcaz,diferenantreparteaexecutatimodelulproiectatafostde20-30 mm, pe cnd n cel de-al doilea caz a fost de 50 mm. 4. Concluzii Studiulrealizatpentruaevaluaposibilitateaiperformaneleutilizriincazulaplicaiilorde sistemededirijareautomatalutilajelorpentruconstruciiaserviciilordepoziionare,ntimp real, furnizate de reeaua naional de staii permanente ROMPOS s-a dovedit a fi un succes. n urma studiului efectuat reiese faptul c utilizarea coreciilor difereniale furnizate de Serviciul RomnescdePoziionarenaplicaiidesistemededirijareautomatautilajelorpentru construcii prezint urmtoarele avantaje: -eliminarea instalrii staiilor de referin n zona de lucru (cte una pentru fiecare antier), fapt care conduce la o reducere semnificativ a costurilor; -posibilitateautilizriiunuinumrnelimitatdesistemededirijareautomatautilajelor echipatecureceptoareGNSSnoricezonncareexistacoperireareeleidestaii permanente; -reducerea costurilor cu privire la operaiunile preliminare de prospectare a terenului;-disponibilitatea proceselor de control al calitii. Bibliografie [1]ETS300384RadioBroadcastingSystems;VeryHighFrequency(VHF),frequencymodulated,sound broadcasting transmiters European Telecommunication Standard, Ianuarie 1995 [2]Gao, Y., Liu, Z.- Differential GPS Positioning over Internet, Journal of Geospatial Engineering, Vol. 3, Nr. 1, pp 1-7, 2001 [3]Gebhard,H.,Weber,G.-UsingtheInternetforstreamingdifferentialGNSSdatatomobiledevices, Proceedingsofthe2ndWorkshoponPositioning,NavigationandCommunication(WPNC05)&1stUltra-Wideband expert talk (UET'05), 2005 [4]Hofmann-Welenhoff,B.,Legat,K.,Wieser,M.,Lichtenegger,H.-Navigation,PrinciplesofPositioningand Guidance, SpringerWienNewYork, 2003 [5]Lenz, E. Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (NTRIP) Application and Benefit in Modern Surveying Systems, FIG Working Week 2004, Athens, Greece, May 22-27, 2004 [6]Neacu, M. Receiving Differential and RTK Corrections over Internet, www.hypack.com [7]Neuner, J. - Sistemul de Poziionare Global - GPS, Editura Matrix, Bucureti, 2000 [8]***www.igs.bkg.bund.de [9]***www.pacificcrest.com[10] ***www.rompos.ro[11] ***www.trimble.com 12Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 O NOU METOD PENTRU EVALUAREA RISCULUI TEHNIC AL INSTALAIILOR A NEW METHOD OF TECHNICAL RISK ASSESSMENT OF INSTALLATIONS Eugen-Cristian BADEA1 REZUMAT:Aceastarticolipropuneoanalizcomparativntreevaluareaclasicarisculuitehnic utiliznd funcia de nonfiabilitate din teoria actual i evaluarea bazat pe entropie, n formaln S p p = , utiliznd conceptul de risc entropic.Cuvinte cheie: risc tehnic, risc entropic, entropie, viabilitate Abstract:Thispaperisacomparativeanalysisbetweentheclassicalassessmentoftechnicalrisk usingthepresenttheorywhereriskisevaluatedbyusingthenon-reliabilityfunctionandthe assesment based on entropy in the form ofln S p p = using the concept of entropy risk. Keywords: technical risk, entropy risk, entropy, viability 1. Introducere Evoluiairspndireasistemelortehnicecomplexeacrordefectareareunimpactputernic asuprasocietiiimediuluinconjurtorauamplificatpreocuprilepentruevaluareai cuantificarea riscului. Peplaninternaionalseconstatnultimiianiopreocuparedincencemaimareasupra aspectelor legate de evaluarea riscului sistemelor. Noiunea de risc poate fi interpretat n multe feluri [1], [2]. Conform DEX, riscul reprezint posibilitatea de a ajunge ntr-o primejdie, de a avea de nfruntat un necaz sau de suportat o pagub; pericol posibil. nBBCEnglishRomanianDictionary,risculesteasimilatprimejdiei;dacexistrisculsse ntmple ceva, acesta poate fi neplcut sau cu consecine periculoase. DicionarulMerriamWebsterCollegiatedefineterisculcafiindposibilitateapierderiisauo primejdie, dar i gradul de probabilitatea a unei astfel de pierderi (acesta este un element nou n definiii uzuale). Definiia riscului ca fiind posibilitatea apariiei unei primejdii, pierderi, accident este cuprins n ceamairecentediieaIllustratedOxfordDictionary(2008,Dorling/Oxford,Univ.Press, Litera Internaional, Bucureti Chiinu, pag. 709). Caoconcluzie,noiuneaderiscesteunevenimentnesigur,carepoatesaiblocdac acioneaz factori de risc sau poate s nu aib loc.

1 ef lucrri drd. ing., Universitatea de Construcii Bucureti (Lecturer, PhD Student, Technical University of Civil Engineering), Facultatea de Instalaii (Faculty of Building Services), e-mail: eugen.badea@rdslink.ro. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201013 2. Baze teoretice Se cunosc diferite tipuri de riscuri n funcie de domeniul considerat. Astfel, pentru o organizaie este important studierea riscului economic, pentru o alta sunt importante riscurile statistice, iar un exemplu n acest sens este riscul tehnic. Evaluarearisculuiserealizeazcai ncazulfiabilitii,lanivelulelementelor,sistemelori la nivel decizional. n teoria actual, riscul tehnic este evaluat utiliznd funcia de nonfiabilitate [1] i [3] sau funcia de repartiie a variabilei aleatoare Tf : ) ( ) ( 1 ) ( 1 ) ( t T p t T p t R t Ff f< = > = = (1) n care: F(t) risc tehnic (probabilitatea ca sistemul s funcioneze mai slab dect timpul dorit); R(t) funcia de fiabilitate. ncadrulceleidea12-aConferinInternaionaldeCalitate,FiabilitateiMentenabilitate,a fostprezentatipublicatlucrareaintitulatOnouteorieafiabilitiiinstalaiilor.Teoria prezentat n aceast lucrare se bazeaz pe cteva concepte noi, dezvoltate i publicate ncepnd cuanul1999[4],[5],[6],[7]i[8].netapaactualdedezvoltare,acesteconceptesunt: entropia,viabilitatea,cuantadetimp,riscultehnicbazatpefunciadeviabilitate,riscul entropic, durata de via rmas i disponibilitatea global. nlucrarea[9],autorulrealizeazoseriedeaplicaiincarecomparriscultehnicdinteoria actualirisculcalculatcainversulfuncieideviabilitate.Alturideacetiindicatoriafost introdusientropia,autorulobservnddiferenelemicintrevalorilerisculuideterminatcu funciacomplementarviabilitiiivalorileentropice,excepiefcnddoarvalorilepentru ultimiicivapaiaiprocesului.nconcluzie,autorulpropuneevaluarearisculuicuajutorul entropiei. Astfel,inndseamadesemnificaiafizicaentropiei,omsuradezordinii,caargument pentru evaluarea riscului cu ajutorul entropiei, n [8] se propune denumirea de risc entropic notat cu re a crui relaie de definiie este: ramasramasramasramasramas ramas ewS rvvvvv v)1exp() () ( ) (= = = (2) ncare:ramasnumruldecuantedetimprmasepnlatranziianaltstare(prindefiniie kramas =v v , unde k este numrul de cuante de timp sau pai parcuri i estenumrul total de pai n graful entropic canonic (GEC)) [8]; wviabilitatea(probabilitateacasistemul,aflatntr-oanumitstareinanumite condiii date, s evolueze n continuare n aceeai stare un numr dat depai sau cuante de timp. Prin definiie,)1exp( ) (ramasramaswvv = , dup [6] i [8]; S entropia definit prinp p S ln = , dup [4]. Lucrareadefaipropuneoanalizcomparativntreevaluarearisculuitehnicevaluat utilizndmetodaclasicdinteoriaactualievaluarearisculuidinteoriaprezentatnlucrarea [8], utiliznd conceptul de risc entropic. 14Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 3. Aplicaie Pentru a realiza aceastanaliz propun o aplicaie ce vaanaliza o schem clasic de alimentare cu energie electric a unui motor electric, aa cum este prezentat n figura 1. Fig. 1. Circuit de alimentare motor electric Componentelesistemuluisunt:Bbar,Sseparator,Intreruptor,Ccablu,Mmotor electric, pentru care cunoatem ratele de defectare: B = 1 = 0,0330610-8 s-1

S = 2 = 0,0083410-8 s-1

I = 3 = 0,0433410-8 s-1 C = 4 = 0,35510-8 s-1/km Lungimea traseului de cablu se consider egal cu 1 km. Soluiaclasicpresupunedeterminarearateidedefectareasistemuluiiadurateimediide funcionare, astfel: 48 1 110, 43974 10 0,13867406 ane iis == = = ; 163168 7, 21 aniem ore= = = . Soluia bazat pe noua teorie a fiabilitii se bazeaz, n acest caz, pe faptul c durata medie de funcionare a sistemului7, 21 ani m~este cunoscut conform teoriei actuale. Artrebuiscunoatemialtedatenlegturcuprocesuldedegradareentropicalsistemului considerat. Unii ar putea spune c acest proces de degradare este un fenomen continuu, iar teoria noastr este doar o speculaie!? Lucrurile nu stau ns aa. Procesele de degradare pe Planetape care trim se produc, la fel ca toate procesele naturale, n mod ciclic i se datoreaz unor cauze obiective, bine determinate, chiar dac aceste cauze nu sunt i suficient de bine cunoscute de noi! Una dintre aceste cauze, cunoscut de aproape dou sute de ani datorit inginerului francez Sadi Carnot, este diferena de temperatur. Aceasta constituie o cauz terestr datorit ciclicitii1 zi-

1ntotdeaunaexistunfluxdeenergie(pevremealuiCarnotnoiuneadeenergienuexistacaatareiniciastzi definireaeinusebucurdeoacceptareunanim)delauncorpcutemperaturmaimaresprecelcutemperatur mai mic, dac cele dou corpuri pot s interacioneze (s schimbe energie). n secolul al XIX-lea se spunea c cele doucorpuritrebuiesformezeunsistemizolatimaisuntiastziadepiaiacesteiidei,deis-aconstatatc sistemele izolate nu pot exista ca atare. B M C I S Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201015 noapteiiarn-var.Esteevidentcexistialtecauzealedegradrii(chiardiferenelede temperaturntrecircuitulnostruimediudepind,deexemplu,desarcinalacareestesupus circuituliaceastaavndciclicitateaei!).Cuctvomaveamaimulteinformaiivomputea aprecia mai bine ciclicitile care vor conduce la o mai bun apreciere a frecvenei schimbrilor care determin numrul de cuante de timp n intervalul de durat m.Vom lua n discuie dou ipoteze de lucru: -prima ipotez este cea n care durata medie de funcionare a sistemului este exprimat n ani (tabelul 1). Tabelul 1Calculul riscului pentru alimentarea clasic a unui motor electric, pentru care durata de funcionare a sistemului este exprimat n ani k (ani) R(k) = e-k/m F(k) = 1 - R(k) rt (%) S(R(k)) = - R(k)lnR(k) re(R(k)) (%) nramas sistem = nsistem - ksistem w(n-k)sistem Ssistem = - w(n-k)lnw(n-k) re sistem (%) 0123457689 0,001,0000000,0000,007,210,870490,1207312,07 1,000,870490,1295112,950,1207312,076,210,851270,1370813,71 2,000,757760,2422424,220,2102021,025,210,825360,1584215,84 3,000,659620,3403834,040,2744627,454,210,788570,1873118,73 4,000,574200,4258042,580,3185631,863,210,732330,2281422,81 5,000,499830,5001750,020,3466234,662,210,636040,2878028,78 6,000,435100,5649056,490,3620836,211,210,437600,3616536,17 1,000,367870,3678736,787 7,000,378750,6212562,120,3677236,77

7,210,367880,6321263,210,3678836,79 -ceadeadouaipotezdelucruesteceancareduratamediedefuncionarea sistemuluieste exprimat n zile, adic 7,21 ani reprezentnd 2631,65 zile (tabelul 2). 16Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Tabelul 2Calculul riscului pentru alimentarea clasic a unui motor electric,pentru care durata de funcionare a sistemului este exprimat n zile k (zile) R(k) = e-k/m F(k) = 1 - R(k) rt (%) S(R(k)) = - R(k)lnR(k) re(R(k)) (%) nramas sistem = nsistem - ksistem w(n-k)sistem Ssistem = - w(n-k)lnw(n-k) re sistem (%) 0123457689 0,001,0000000,0000,002631,650,999620,000380,04 365,000,870490,1295112,950,1207312,072266,650,999560,000440,04 730,000,757760,2422424,220,2102021,021901,650,999470,000530,05 1095,000,659620,3403834,040,2744627,451536,650,999350,000650,07 1460,000,574200,4258042,580,3185631,861171,650,999150,000850,09 1825,000,499830,5001750,020,3466234,66806,650,998760,001240,12 2190,000,435100,5649056,490,3620836,21441,650,997740,002260,23 2555,000,378750,6212562,120,3677236,7776,650,987040,012881,29 1,000,367870,3678736,787 2631,650,367880,6321263,210,3678836,79

Comparnd coloanele 3 i 9 ale tabelului 1, se observ c riscul entropic reprezint ntre 53% i 65% din riscul tehnic, excepie fcnd starea iniial i primul pas al evoluiei sistemului.Comparndcoloanele3i9aletabelului2,seconstatcrisculentropicestenacestcazcu multmaimic,valorilerisculuientropicreprezentndsub1%dinvaloarearisculuitehnic,cu excepia ultimilor doi pai n care riscul entropic crete la aceleai valori ca n cazul tabelului 1. Creterearisculuientropicnultimiidoipaiestedeterminatdecreterearelativbrusca entropiei, conform coloanei 8 din tabelul 2, respectiv degradarea sistemului. Faptul c pe durata evoluiei, cu excepia primului i ultimului pas, valorile riscului entropic sunt foarte reduse, coincide cu experiena i intuiia noastr. Faptul c n cazul tabelului 2 valorile riscului entropic sunt mult mai mici dect cele ale riscului entropic din tabelul 1 se explic prin semnificaiile diferite a celor dou seturi de valori. n cazul tabelului 1, valorile coloanei 9 reprezint riscul de nendeplinire a cerinelor n urmtorul interval de un an, iar cele din tabelul 2 se refer la intervalul de o zi. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201017 nceea ce privete riscul tehnic, determinat conform metodologiei actuale, aceast distincie nu existconformdatelordincoloanele3alecelordoutabele.Cauzaacestuifaptseregseten relaia de exprimare a valorii funciei de fiabilitate pentru un interval de mrime x dup o durat de funcionare t, care, n cazul repartiiei exponeniale a duratei de funcionare, este independent de valoarea lui t: ( , ) ( ); t,x 0 R t t x R x + = >, dup [10], ceea ce constituie unul din paradoxurile introduse de formula funciei de fiabilitate exponenial. 4. Concluzii Evaluarearisculuiprinmetodaentropicconducelavalorimultmaimicialeacestuia,cuun impact economic major. Alegerea unor uniti de msur ale duratei de via a sistemului, care s corespund proceselor naturale de degradare (n cazul nostru ziua), face ca evaluarea riscului s fie mai exact. Utilizareametodeideevaluarearisculuiutilizndmodelareaentropicfacesseelimine paradoxul introdus de funcia exponenial, i anume acela c valoarea funciei de fiabilitate este aceeai, indiferent de unitatea de msur aleas pentru durata medie de funcionare. Evaluarea riscului prin entropie este mult mai plauzibil dect cea folosit n teoria actual (funcia denonfiabilitate),datoritfaptuluicentropiaesteasociatcudezordinea,dezorganizarea, degradarea, noiuni care pot fi mai apropiate de cauza riscului dect nonfiabilitatea.Bibliografie [1]Vod,V.Gh.Somecommentonstatisticalrisk,Reliability&RiskAnalysis:Theory&Application,USA, martie, 2009 [2]Ciobanu, L. Fiabilitate, diagnoz i elemente de calimetrie, Editura MatrixRom, Bucureti, 2008 [3]Stamatiu, Al. Fiabilitatea Instalaiilor, Editura MatrixRom, Bucureti, 1998 [4]Stamatiu,Al.Entropieifiabilitate,ConferinaFacultiideInstalaii,UniversitateaTehnicdeConstrucii Bucureti, Bucureti, 24 - 26 noiembrie1999; [5]Stamatiu, Al. Considerations on Maximum Entropy, World Energy Council, Regional Energy Forum, Neptun-Olimp, Romnia, 2002; [6]Stamatiu,Al.Bazeleuneiteoriientropiceasistemelor.Aplicaiinfiabilitate,Proceedingsofthe9th InternationalConferenceonQuality,Reliability,Maintainability,september29thoctober1st,Sinaia Romnia, 2004 [7]Stamatiu,Al.Asupranecesitiiredefiniriicuanteidetimp,A11-aConferinInternaionaldeCalitatei Fiabilitate CCF, Sinaia, 2008 i republicat la A 43-a Conferin Naional de instalaii, Sinaia, 2008 [8]Stamatiu, Al., Badea, E., Ivan, B., Pltineanu, G., O nou teorie a fiabilitii instalaiilor, Proceedings of the 12th InternationalConference on Quality, Reliability, Maintainability, september 22th 24st, Sinaia Romnia, 2010,republicatnbrouraceleidea45-aConferinNaionaldeInstalaii,vol.Instalaiielectrice automatizri, 13 15 octombrie, Sinaia, Romnia, 2010[9]Badea,E.Contribuiilaoptimizareaproiectriiinstalaiilorelectriceideautomatizare,Tezdedoctorat, Catedra de Electrotehnic, Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti, 2010 [10] Ctuneanu, M. V., Mihalache, A. Bazele teoretice ale fiabilitii, Editura Academiei, Bucureti, 1983 18Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 TIPURI DE GENERATOARE PENTRU PRODUCEREA DE GHEA BINAR TYPES OF GENERATORS FOR ICE-SLURRY PRODUCTION Mdlina Teodora NICHITA1, Florea CHIRIAC2, Anica ILIE3, Rodica DUMITRESCU4 Rezumat:Comparativcuageniifrigorificiclasici,gheaabinaresteunagentintermediarcu schimbare de faz, ceea ce o recomand n aplicaii pentru condiionarea aerului. Acest articol subliniaz beneficiile folosirii gheii binare pentru climatizare de confort i tehnologic. n plus, se analizeaz tipurile de generatori de ghea binar. n urma analizei rezult c generatorul cu schimbtor de cldur cu suprafa raclat poate fi folosit att pentru climatizarea de confort, ct ipentruceatehnologic(temperaturiledeevaporarefiindde-40C),ntimpcegeneratorulcu vacuum opereaz la temperaturi de vaporizare nalte (4C). Cuvinte cheie: generator de ghea binar, refrigerant, ghea binar, climatizare de confort Abstract:Incomparisonwithclassicalrefrigerantagentsice-slurryisanintermediateagent,with phase-change whichrecommends it for air conditioning applications. This paper highlights the benefits of using ice-slurry in comfort and technological air conditioning. Inadditionweexaminetheiceslurrygeneratortypes.Followingthisanalysisitresultsthatthe scrapesurfacetypegeneratorcouldbeusedbothforcomfortandtechnologicalairconditioning (evaporation temperatures of (-40C) while the vacuum type generator operates at high vaporization temperatures (4C). Keywords: ice-slurry generator, refrigerant, ice-slurry, comfort air-conditioning 1. Introducere ProtocoluldelaMontrealdin1987cuprivirelareducereaemisiilordesubstanecaredistrug stratul de ozon, precum i reglementrile privitoare la limitarea efectului de ser [1] au avut drept consecinstimulareacercetriiiinovaieintehnicafrigului.Astfel,serecunoatecagenii frigorificinaturali(exemplu:H2O,CO2,NH3,hidrocarburile)suntalternativeviabilefade ageniifrigorificisinteticiineecologici,detipagenihalogenai,tradiionalutilizain aplicaiile comerciale. Utilizareadeagenifrigorifici,precumamoniaculsauhidrocarburile,implicnsrealizareade sisteme de rcire indirecte, care s limiteze riscurile de scpri de agent din instalaie.

1Asistentuniv.drd.ing.,UniversitateaTehnicdeConstruciiBucureti(AssistantProfessor,PhDStudent, Technical University of Civil Engineering Bucharest), Facultatea de Instalaii (Faculty of Building Services) 2 Prof. univ. dr. ing., Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti (Professor, PhD, Technical University of Civil Engineering Bucharest), Facultatea de Instalaii (Faculty of Building Services),e-mail: florin_chiriac2001@yahoo.com 3 Conf. univ. dr. ing., Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti (Senior Lecturer, PhD, Technical University of Civil Engineering Bucharest), Facultatea de Instalaii (Faculty of Building Services), e-mail: anica_59@yahoo.com 4 Conf. univ. dr. ing., Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti (Senior Lecturer, PhD, Technical University of Civil Engineering Bucharest), Facultatea de Instalaii (Faculty of Building Services),e-mail: rdumitrescu1709@yahoo.com Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201019 Cercetrileprivindextindereautilizriiagenilorfrigorificinaturaliaucondusaadarlastudiul deageniintermediaricaracterizaideoentalpiemasicridicatideproprieticares compensezedifereneledetemperatursuplimentarspecificinstalaiilorcurcireindirecti s minimizeze energia de pompare la consumatori. Asemeneaageniintermediaris-audoveditafiageniicuschimbaredefazintreacetia gheaa binar (schimbarea de faz lichid-solid). Gheaa binar (ice-slurry n englez, coulis de glace n francez) este o suspensie de particule fine de ghea (0,010,2) mm ntr-o soluie apoas (ap plus aditivi pentru scderea punctului de nghealapei:alcool,glicol,sare).Gheaabinararebuneproprietitermodinamiceio entalpiemasicsuperioarapei,fiindutilizatattcaagentintermediar,cticamediude stocaredefrig.Gheaabinars-aimpuscaagentintermediarimediudestocarenultimii20 ani. Este un agent natural, ecologic, ieftin i cu coninut ridicat de cldur latent (amestec binar nstarebifaziclichid-solid).ncazulcondiionriiaeruluiutilizndgheaabinarseobin economiiimportantedeenergienraportcusistemeledercirecuaprcitiapcughea, dup cum rezult din tabelul 1. Tabe1 1 Agent de rcireTemp. tur / retur [C] Entalpie specific [kJ/kg] Raport de entalpie avnd ca referin entalpia apei rcite Apa rcit 6/12251 Ghea n ap -2/14672,7 Ghea binar 20% -2/161405,6 Seobservdintabelul1centalpiagheiibinareestede5,6orimaimaredectentalpiaapei rcite, ceea ce are ca efect micorarea suprafeelor echipamentelor de rcire raportate la volumul lorcu25%,adiametrelorconductelorcuaproximativ60%[2],reprezentndoeconomie important ntr-un sistem de distribuie cu evi de lungime mare. Gheaa binar poate, de asemenea, s realizeze o uscare mai accentuat a aerului n raport cu apa rcit;caurmare,aeruldinncpereestepuinmaicalddarmaiuscat.Creteastfelconfortul termic i este redus rata de condens n camera rcit. 2. Descrierea sistemului de producere a gheii binare Elementelecomponentealeinstalaieifrigorificedeproducereistocareagheiibinarepentru climatizaredeconfortsunt(fig.1):compresor,condensatorrcitcuaer/ap,generatorulde ghea(vaporizator),ventildelaminare,pompdecirculaie,tancdestocareagheiibinare (rezervor de acumulare). Vaporizatorulinstalaieiprezentatenfigura1poatefirealizatnmaimultevariante constructive,nfunciedevariantadegenerareagheiibinareadoptat.Procesuldegenerarea gheiibinarepoatefivariatntr-undomeniulargalconcentraieideaditiviitemperaturi difereniale.Fraciadegheadinsoluiepoatefinjurde(2530)%-cavaloareoptim, depinznddecondiiiledelucrualegeneratoruluideghea(deexemplu:debituldecurgereal soluiei,concentraiasoluiei,timpuldeformarealcristalelordeghea,transferuldecldur ntre soluia binara i agentul frigorific).n final, gheaa binar poate fi acumulat sau pompat direct la unitile consumatoare de frig.20Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Fig. 1. Schema sistemului de producere a gheii binare 3. Descrierea variantelor constructive a generatorul de ghea binar Dintremetodelecelemaifrecventntlnitedeproducereagheiibinare(ice-slurry)suntn momentul de fa scraped surface evaporator (SSE, schimbtor de cldur cu suprafa raclat), vacuumfreezeevaporatorsauvacuumicemachine(VIM,schimbtordecldurdeghea binar n vacuum) i fluidized bed evaporator (FBE, schimbtor de cldur cu pat fluidizat). Aparatele de producere a gheii au un cost de investiie pe kW de refrigerare ridicat i, de aceea, introducereapescaralargaacestormetodeestelimitat.Altemetodepotconducensla costurimairedusedeinvestiiei,nacestfel,sestimuleazolargptrundereaacestuiagent secundar natural. 3.1. Metoda SSE Metoda SSE (schimbtor de cldur cu suprafa raclat) este folosit pentru capaciti de rcire cuvaloricuprinsentre(1500)kW.Metodafoloseteungeneratordeghearcitcuagent frigorificipoatefolosiagenifrigorificinaturali,cumarfiamoniacul.Aceastmetodpoate atinge temperaturi de pn la -40C. Un astfel de vaporizator const din dou tuburi concentrice.n spaiul inelar dintre pereii celor dou tuburi are loc procesul de evaporare a agentului frigorific primar. Fluidul, ice-slurry, curge printubulinterior,iargheaaseformeazpesuprafaaacestuia.Unrotorcupalete,acionat mecanic,nlturgheaadepesuprafaiotransportnfluxulprincipal.nacestfelseevit formareaunuistratdegheacaresmpiedicetransferuldecldurntreice-slurryiagentul frigorific.Suprafaadeschimbdecldurestelimitatlasuprafaaaflatncontactcuagentul frigorific primar.3.2. Metoda VIM Metoda VIM (schimbtor de cldur de ghea binar n vacuum) este folosit pentru capaciti dercirecuprinsentre(1502000)kW[2].Aceastmetodestelimitatnceeaceprivete temperaturile obinute (minim -4C). Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201021 Metoda se bazeaz pe principiulpunctului triplu de vacuum nghe. Soluia deapde alimentare esteintrodusntr-ocamerdevacuumundepresiuneaesteuorsubvaloareadinpunctultriplual soluiei.Ofraciunedindebituldealimentaresetransformnvapori.ntructprocesuleste adiabatic, cantitatea de cldura necesar evaporrii va fi extras din restul apei de alimentare, ceea ce ducelaformareacristalelordeghea.Acesteadevinsuspendatenfluidiformeazunamestec bifazic capabil de a fi pompat gheaa binar. Camera n care se produce vaporizarea poate fi agitat mecanicpentruasemrisuprafaadeevaporare.Deasemenea,sepotfolosiidispozitivede introducereprinstropire(sprayere),pentrucavaporizareasfieintensificat.Vaporiideapi gazelenecondensabiletrebuiendeprtatedinrezervor,astfelnctpresiuneasfiemeninutla valoarea iniial. Acest lucru poate fi realizat n dou feluri: prin compresie/condensare [2] sau prin sublimare/condensare [3]. 3.3. Metoda FBEMetodaFBE(schimbtordecldurcupatfluidizat)reprezintometodalternativde producere a gheii binare pentru niveluri de investiii mai reduse. Folosit iniial numai n probleme de desalinizare, ncepnd cu anii '90 aceast metod a nceput s fie utilizat la producerea de ghea binar. Se folosesc mai multe tuburi verticale aranjate ntr-o configuraiemantaitub.Unagentfrigorificprimarvaporizeaznafaraacestortuburi.Patul fluidizatestelocalizatninteriorulloriconstnparticulesolideiparticuledeghea fluidizateprincurgereadejosnsusauneifazelichide.Particulelesolidenlturgheaa formatpepereiitubuluiiletransportnfluxulprincipal.Particulelesolidesuntseparatela ieirea din schimbtor i refolosite la intrare prin intermediul unui tub de coborre. PrincipiulesteasemntorcucelalmetodeiSSE(schimbtordecldurcusuprafaraclat), particulelesolideputndficonsiderateomultitudinedemicirztoarelocale.Avantajul acestuitipdeschimbtordeclduresteacelacnuexistlimitrialesuprafeeideschimbde cldur.Schimbtoruldecldurpoatefipusnfunciuneprintr-osimplpomp.Deaceea,n comparaiecuSSE,ntuburipotfiobinutevitezerelativmari,frproblememecanice.Se presupune c i coeficientul de transfer de cldur va avea valori ridicate. Fig. 2. Schema constructiv a generatorului de ghea binar cu evaporator n pat fluidizat 22Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 4. Calculul termic i de dimensionare al unui schimbtor de cldur cu suprafa raclat n cadrul Laboratorului de Termotehnic al U.T.C.B. a fost proiectat o instalaie de generare i stocareagheiibinarencadrulproiectelornaionaledetipRelansin,PNIICapacitii CNCSIS [4, 5, 6, 7, 8], instalaie care are n componen un generator de tip SSE. Aacums-aprezentatladescriereametodei,acesttipdeschimbtordeclduresteconstituit dindoutuburiconcentriceidintr-undispozitivderzuireagheiiformatdintr-unaxcentral (antrenatdeunmotorelectric),pelungimeacruiaestefixatobandderaclaredeform elicoidal.Vitezaderotaieadispozitivuluipoatefireglatnintervalul(0500)rot/minprin modificarea tensiunii de alimentare a motorului cu ajutorul unui autotransformator. Pentru dimensionarea generatorului de ghea binar este necesar, n prima etap, determinarea coeficienilordetransferdecldur,attpeparteaagentuluidelucru(soluieapoasde etilenglicol1%masic),caresolidificidepunegheaapesuprafaainterioaracilindrului interior, ct i pe partea agentului frigorific (amoniac), care vaporizeaz n spaiul intertubular. Ipoteze de calcul: a) puterea frigorific a instalaiei de generare a gheii binare:kW 10 = u ; b) agent de lucru: soluie apoas de etilenglicol 1% masic; c) fracie masic de ghea binar:% 30 = f ; d) turaia la arborele necului: 100 rot/min. Pentru determinarea coeficientului convectiv de transfer de cldur iope partea gheii binare, s-a utilizat relaia lui Bell [9]: ( )142 , 0 245 , 0Pr Re Re / ) ( + = =a rad is r i i id d Nu o (1) unde: io- coeficientul interior de transfer de cldur convectiv, [W/m2K]; id- diametrul interior al tubului interior, [m]; rd- diametrul exterior al raclorului, [m]; is- coeficientul de conductivitate termic a gheii binare, is= 0,83 W/mK, dup [10]; radRe- numrul Reynolds radial, corespunztor vitezei de rotaie, [-]; aRe - numrul Reynolds axial, corespunztor vitezei axiale, [-]; Pr- numrul Prandtl, [-]. Pentrutubulinterioralgeneratoruluidegheabinars-aaleseavdinoelfrsudur, laminat la cald, cu dimensiunile 219 x 6 mm (conform STAS 404/2-71). NumrulReynoldsradial,Rerad,corespunztorvitezeiderotaieaneculuiprincomponentaei tangenial vt, a fost calculat dup Bel [9], cu relaia: isi t isradd vq = Re(2) n care: iseste densitatea gheii binare, [kg/m3], calculat dup [10]: Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 2010 23 11+ =l gisf f (3) vt viteza tangenial, [m/s] (fig. 3): vt = vd + va ctg (4) Fig. 3. Schema constructiv a generatorului de ghea binar cu suprafa raclat unde: vd - viteza de antrenare a necului, [m/s], calculat cu relaia: 60idd nv =; (5) n care n este turaia necului, [rot/min]; va- viteza axial a gheii binare, [m/s], calculat cu relaia: ( )2 24r ivisad d Dv =

;(6) unde: visD

este debitul volumic al gheii binare, [m3/h]; rd- diametrul rotorului, [m]; - unghiul de nclinare a lamelei necului; is - viscozitatea dinamic a gheii binare, calculat dup [9]:0025 , 0 =is Pa.s; Rea - numrul Re axial, corespunztor vitezei axiale, calculat dup [9]: ( )isr i a isad d w = Re;(7) 24Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Pr - numrul Prandtl, calculat cu relaia: ispis iscq = Pr ; (8) Avnd n vedere ipotezele de lucru, rezult: a) relaia de calcul a debitului masic de ghea binar: sisr fD01 u =; [kg/s](9) n care rs este cldura latent de solidificare a soluiei apoase etilenglicol 1%, rs = 334.800 J/kg;f fracia masic de ghea binar, f = 0,30; 0 puterea frigorific a instalaiei, 0 = 1 kW; b) relaia de calcul a debitului volumic de ghea binar: isisvisDD=; [kg/s] (10) Numeric, isD= 0,01 kg/si is vD= 0,03699 m3/h = 37 l/h. n aceste condiii, s-au obinut urmtoarele valori: is = 0,83 [W/mK]; radRe= 24769,3 [-]; aRe= 3,9 [-]; Pr= 53,43 [-]; io= 370,27 [W/m2K]. Pentru determinarea coeficientului convectiv de transfer de cldur 0ola vaporizarea amoniacului s-a utilizat relaia: ( )7 , 00 0 0007 , 0 1 2 , 4 q + = u o (11) n care:0u- temperatura de vaporizare, [C]; 0q- fluxul termic unitar de vaporizare, [W/m2]. Pentru 0u= -10C, prin aplicarea relaiei (11) se obine 0o= 798,80 W/m2 K. Coeficientul global de transfer de cldurkntre agentul de lucru i amoniac s-a determinat cu relaia: 01 11o oo++ +=oteli eggid dk (12) n care: i - coeficientul de transfer de cldur pe partea gheii binare, [W/mp K]; g - grosimea stratului de ghea depus pe peretele interior al evii, [m]; g - conductivitatea termic a gheii, [W/mK]; de , di - diametrul exterior, respectiv diametrul interior al evii, [m]; otel - conductivitatea termic a oelului, [W/mK]. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201025 Pentru grosimea evii, exprimat de diferena de di = 12 mm i pentru o grosime a stratului de ghea depus pe peretele su interior g = 0,3 mm, rezult k = 227,88 W/m2K. Diferena medie logaritmic de temperatur ntre cele dou medii m s-a calculat cu relaia: ( ) ( )( )( )02010201lnu uu uu u u uu = Aisisis ism (13) n care: 2 1,is is u u - temperatura gheii binare la intrarea, respectiv la ieirea din generator, [C]; 0u - temperatur de vaporizare a amoniacului n spaiul inelar al generatorului, [C]. Pentru o temperatur de vaporizare de -10C, rezult m = 7,95C. Fluxul termic unitar de vaporizare recalculat se determin cu relaia:q0r = k m(14) i rezult 01813,5rq =W/m2, valoare ce ndeplinete condiia: 4 10 5 , 7 10018005 , 13100300 0s = = qq qr(15) Suprafaa de transfer decldur ntre agentul care vaporizeaz igheaabinar se determincu relaia: mkSu A u=0(16) i se obine S = 0,55 m2. n figura 4 se prezint generatorul de tip SSE executat de ctre un colectiv al Catedrei de Maini pentru Construcii a Facultii de Utilaj Tehnologic, condus de prof. dr. ing. Petre Ptru. Fig. 4. Generatorul de ghea binar de tip eav n eav cu amoniac i suprafa raclat 26Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 5. Concluzii Gheaabinarreprezintoalternativaagenilorclasici(agenidetipfreoniaprcit)n climatizarea de confort i tehnologic (tabel 2). Tabelul 2 SSEVIMFBE Temperatura de vaporizare (C)-40-4-40 Putere frigorific (kW)1 500150 2000 Agent frigorific NH3H2O Instalaie vacuum nu da nuGeneratorul de ghea binar cu suprafa raclat este recomandat n instalaiile de climatizare de confort i tehnologice ntruct prezint o serie de avantaje:- domeniu larg de temperaturi de vaporizare (-40 -4)C; - construcie relativ simpl; - permite montarea n instalaiile cu amoniac.Dimensiunilecaracteristicealeschimbtoruluidecldurcusuprafaraclatanalizatsunt urmtoarele: suprafaa de transfer de cldur amoniac ghea binar este de 0,55 m2, diametrul mediu al evii interioare este de 213 mm, iar lungimea de 2,6 m. Bibliografie [1]*** Protocolul de la Kyoto la Convenia-Cadru a Naiunilor Unite asupra Schimbrilor Climatice, 11 decembrie 1997 [2]Paul, J., Malter L., Munster, U. - Generation and Utilization of Liquid Ice (Binary Ice), I.I.R. 20th International Conference on Refrigeration into the Third Millenium, Sydney, Australia, 19 24 september 1999 [3]Sand, J.R., Fischer, S.K., Baxter, V.D. - TEWI Analysis: Its utility, its shortcomings and its results, International Conference of Atmospheric Protection, Taipei, Taiwan, 13-14 september 1999 [4]Chiriac, F. - Cercetri privind utilizarea amoniacului ca agent ecologic n sisteme frigorifice cu generatoare de gheabinar(ice-slurry)iacumularedefrig,raporttehniclacontractnr.122/23.12.1999RELANSIN, 1999[5]Chiriac,F.-Utilizareaschimbtoarelordecldurcumicrocanaledreptcondensatoareivaporizatoaren instalaiile frigorifice cu amoniac, raport tehnic la contract nr. 922/26.09.2000 RELANSIN, 2000 [6]Chiriac,F.-Cercetriprivindreglareaputeriifrigorificeprinutilizareadecuplajeelectromagneticela acionarea compresoarelor, raport tehnic la contract nr. 1212/17.01.2001 RELANSIN, 2001[7]Ilie, A.-Stand experimental pentru studiul i cercetarea proceselor termo-hidrauliceia echipamentelor din sistemele frigorifice, de aer condiionat i pompe de cldur, raport tehnic, PN II Capaciti, 2007-2009 [8]Dumitrescu,R.-Gheaabinar-soluiealternativ,energeticiecologic,nclimatizareadeconfort,raport tehnic, CNCSIS GR19/2007, 2007-2008 [9]Bel, O. - Thermal Study of an Ice-Slurry used as Refrigerant in a Cooling IIF, Commissions, Denmark, 1996 [10] *** ASHRAE Handbook Fundamentals, 2005 Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201027 CONSIDERAII ASUPRA SIGURANEI N EXPLOATARE A STAVILELOR - STUDIU DE CAZ LA BARAJUL DE PRIZ ROVINARI ASSESSMENT ON SAFETY GATES IN OPERATION. CASE STUDY FOR ROVINARI RIVER DAM Doina ISAR1 Rezumat:nprimaparteaarticoluluisuntprezentateuneleconsideraiiprivindreabilitarea stavilelordebaraj.Apoi,seanalizeazincidenteleceauavutlocntimpulexploatriistavilelor barajuluidelaRovinari,cumarfi:investigaiialecauzelorcuajutorulstudiilormatematice parametrice,efecteledegradriivanelor,recomandridereabilitare.Incidenteleauconstatn dislocri de material din mortarul de umplutur dintre lagrele stavilelor i consolele de rezemare i fisuri n braele stavilelor la lagrele inferioare ct i coroziunea excesiv a mantalei.Suntevaluateapoisuccesiv,prinanalizeparametrice-matematice,eforturileprodusenbraede cretereacoeficientuluidefrecaredinlagre(ipotezecubazinulplinsaugol),scdereatemperaturii maximecublocareastavileipepragiblocareabrauluilalagre.Dupcumrezultdinanaliza parametric, blocarea braului la lagre pare a sta la originea fisurilor. n final se fac recomandri pentru prevenirea unor incidente similare in viitor.Cuvinte cheie: stavile, fisurarea barelor braelor Abstract: Some general assessments on the rehabilitation ofriver dam gates are presented in the first part of this paper. Then, the incidents that happened during the operation of the radial gates from Rovinari river dam are analyzed: cause investigation by parametric mathematical studies, effects of the gate degradation, rehabilitation recommendations. The incidents consisted in the expulsion of the filling cement mortar between the gate bearing and support cantilever, cracks in the gate arms at the inferior strut and excessive corrosion of the skinplate. Thestressesgeneratedinthearmsbytheincreaseofthefrictioncoefficientinbearing(fullandempty reservoirhypotheses),themaximumtemperaturedecreasewiththeblockageofthegateonsill,the blockageofthearminbearingaresuccessivelyevaluatedbyparametric-mathematicalanalysis.The blockageofthearminbearingseemstobeattheoriginofcracks,accordingtotheresultsofthe parametric analysis. Finally some recommendations to prevent similar incidents in the future are provided. Keywords: river dam gates, cracking of arms beams n vederea mbuntirii siguranei stavilelor n exploatare este necesar recenzarea cauzelor care auconduslaincidenteoriaccidentelabaraje,mecanismeledecedare,msurilestructuralei nestructurale de prevenire a unor asemenea evenimente negative. nmodsuccesiv,nlucraresuntinvestigatecauzelecareauprodusdefeciunilelastavilele segmentprinscenariidemecanismedecedare(analizeparametrice)ipebazaidentificrii cauzelor sunt recomandate msuri de reabilitare. 1. Aspecte generale Barajeledeprizalctuitedintr-opartefix(radieredeversoare,pile,culei)iopartemobil (stavile, vane) au cunoscut o mare dezvoltare n Romnia n ultimii 60 de ani. n prezent sunt n exploatare n Romnia mai mult de 110 asemenea structuri hidrotehnice.

1 Inginer ef la S.G.A.Tg. Jiu D.A. Jiu-Craiova (Engineer in chief to S.G.A. Trgu-Jiu, D.A. Jiu-Craiova) 28Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Parteamobilabarajelordeprizestefolositncondiiinormalepentrudescrcricontrolate aleviiturilorsaupentrufurnizareavolumelordeapnecesareconsumatorilordinaval (alimentare cu ap industrial i casnic, irigaii, producere de energie hidroelectric etc.). Multe incidenteau fost nregistrate n ntreaga lume din cauza funcionrii necorespunztoare a stavilelorcareechipeazbarajeledepriz,uneoricurezultatedezastruoase.Dinnefericire,o exemplificarecuunasemeneacazsepoatedacuunbarajdinRomnia,barajulBelcicarea cedat n anul 1991. Acest baraj a intrat n exploatare n 1962, capacitatea de descrcare instalat a fost verificat pentru un debit maxim de 1100 m3/s (0,01% probabilitate de depire a debitului maximdinamplasamentulbarajului).Totui,dincauzaschimbrilordemediu(climat,tierea pdurilor), viitura reconstituit din iulie 1991 din amplasamentul barajului a fost estimat avnd debitulmaximde2.200m3/s.nconsecin,barajeledepmntcarecontinuaustvilarulde betonaufostdeversateierodate,formndobrede120mnlungulbarajului.Intrecauzele accidentuluiunrolimportantaavutfaptulcechipamentulhidromecanic(2vanesegmenti4 stavile clapet) nu a putut fi manevrat din cauza inundrii camerelor de manevr. n vederea mbuntirii siguranei stavilelor n exploatare este necesar recenzarea cauzelor care auconduslaincidenteoriaccidentelabaraje,mecanismeledecedare,msurilestructuralei nestructurale de prevenire a unor asemenea evenimente negative. Tehnicidiferiteaufostelaboratepentrustudiulsistematicalevenimentelorcareaustatla origineafuncionriiproastesauruperiiunuisistemcomplex,ncazulnostruechipamentele hidromecanicealebarajelorpedurataexploatrii.Ometodimportantconstnconstruirea arboreluidefeciunilor(evenimenteloradversecaresereferlacauze)ialarborelui evenimentelor (care se refer la consecinele defeciunilor). Arboreledefeciunilor(evenimenteloradverse)constnreprezentareagraficatuturor combinaiilordeevenimentepotenialecarepotconducelaunevenimentnegativspecific. Arboreleevenimentelor(consecinelor)constnreprezentareagraficatuturorsecvenelor posibiledeevenimente(consecine)carepotrezultadintr-unevenimentiniialdat,lundn consideraietoatemsurileposibilepentruevitareadeteriorrii(saucedrii)sistemului. Asemenea arbori au fost realizai de asemenea pentru domeniul stavilelor n exploatare [1]. nconformitatecuM.Watson[2],graduldefiabilitatenecesarpentruostavilnexploatare depinde de un numr de factori, dup cum urmeaz: -tipul de baraj: riscul de rupere produs de deversarea peste un baraj este mai mare la barajele de pmnt comparativ cu barajele de beton. n aceste condiii este recomandat folosirea de deversoare libere fr stavile pentru descrcarea apelor de viitur; -consecinele ruperii unui baraj: consecine negative mai mari conduc la necesitatea unor stavile cu grad de fiabilitate mai ridicat dect n cazul barajelor cu consecine negative mai reduse; -gradul de redundan al stavilei: o singur stavil trebuie s fie foarte sigur dac ea singur asigurdescrcareaviiturii;nschimb,instalareaunuinumrmaimaredestavilei/sau combinarea stavilelor cu deversoare cu curgere liber au efecte pozitive asupra redundanei; -rspunsuldisponibilntimp:lacurilecuratdecretererapidaniveluluiapeinecesit stavilecugraddefiabilitatemairidicatdectaceleancarecretereaniveluluiapeieste lent,pentrucareexistdisponibilmaimulttimppentruaremediaproblemeledin exploatarea stavilelor. Mai mult, barajele situate la distane mari sau lacuri greu accesibile ar trebui s fie echipate cu stavile avnd un grad de fiabilitate mai ridicat dect cele situate n locuriuoraccesibile,undepersonaluldeexploatarearfimaiaproapeiarputea,n consecin, lua msuri ntr-un timp mai scurt. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201029 CazulistoricalstavilelorsegmentdelabarajuldeprizRovinari,amplasatperulJiu,lacares-auprodusmaimulteincidententimpulexploatriiesteprezentatnaceastlucrare.nmod succesiv, n lucrare sunt investigate cauzele care au produs defeciunile la stavilele segment prin scenariidemecanismedecedare(analizeparametrice)ipebazaidentificriicauzelorsunt recomandate msuri de reabilitare. 2. Scurt descriere a barajului de priz Rovinari Barajul de priz Rovinari este amplasat pe rul Jiu i servete pentru alimentarea cu ap de rcire aCentraleiTermoelectriceRovinari.Lucrareaafostdatnfunciunen1972,nprezentfiind deinut de Administraia Naional Apele Romne Direcia Apelor Jiu Craiova. Barajuldepriz,detipstvilar,are5deschiderideversoareechipatecustavilesegment(2 deschideri) sau segment + clapet (3 deschideri) cu dimensiunile de 16 x 4 m i o deschidere de splarede6mnfaaprizeicareesteamplasatlamaluldrept.Apeledescrcatepestestvilar sunt trecute printr-un sistem de disipare a energiei alctuit din bazin disipator i rizberm nainte de a fi restituite cursului natural al rului Jiu. Foto 1. Vedere a barajului de priz Rovinari de pe malul drept ncei36deanicareautrecutdelaintrareanexploatareaamenajrii,comportareaeiafost bun.Totui,lastavilelesegmentcarenchidcmpuriledeversoare,nultimaperioadde exploatare au aprut mai multe defeciuni constnd din fisuri la braele stavilelor, desprinderi ale lagrelor inferioare de consolele de rezemare i dezaxarea braelor, coroziuni excesive la mantale i la sistemele lor de rigidizare. n figura 1 se prezint vederea n plan a barajului de priz Rovinari. Soluia constructiv aplicat labarajuldeprizestecupileindependente,separatedecmpuriledeversoarecupraglatprin rosturi etanate cu tole de cupru. Fig. 1. Vedere n plan a barajului de priz Rovinari 30Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Pilele i culeele sunt fundate n roca de baz pliocen, constituit dintr-un complex marnos-nisipos custratificaiecvasiorizontal.Cmpuriledeversoareicelelaltelucrriauxiliare(disipatorde energie,rizberm)suntfundatepedepozitecuaternareconstituitedinaluviunigrosiere(nisip, pietri, bolovni), cu excepia pintenilor amonte i aval fundai n roca de baz (fig. 2). Fig. 2. Seciune transversal prin cmpul stvilarului Principalele caracteristici constructive ale barajului de priz de tip stvilar sunt urmtoarele: - cot coronament 160,50 mdM; - nivelul normal de retenie 159,00 mdM; - nivelul maxim extraordinar 159,75 mdM; - cota pragului deversorului 155,00 mdM. Debitele de calcul i de verificare a stvilarului au fost cele corespunztoare clasei de importan II n care a fost ncadrat lucrarea: Q0,5% = 750 m3/s (debit de calcul); Q0,1% = 1035 m3/s (debit de verificare). Debitul mediu multianual al rului Jiu n seciunea acumulrii este de 46,2 m3/s. Stvilarul are 5 deschideri deversoare de 16,00 m i una de splare separate ntre ele prin pile de 3 m grosime. Fiecare deschidere a stvilarului este echipat cu stavile, astfel: -deschiderile 1, 3 i 5 (numerotate de la malul drept, fig. 1) sunt echipate cu stavile segment cu clapet de 16 x 4 m; -deschiderile 2 i 4 sunt echipate cu stavile segment simple de 16 x 4 m; -deschiderea de splare este echipat cu stavil plan cu clapet. Priza de ap (fig. 1) amplasat pe malul drept asigur captarea unui debit maxim de 64 m3/s, care ar fi fost necesar ca ap de rcire n circuit deschis n etapa final de dezvoltare a termocentralei(Pi = 1.720 MW). n prezent ns termocentrala funcioneaz cu 2-3 grupuri, puterea instalat pe un grup fiind de 330 MW. Priza de ap cuprinde un timpan, culei, pile, camera de manevr a stavilelor i ziduri de sprijin. Principalele caracteristici ale prizei sunt urmtoarele:- cota coronamentului prizei 160,50 mdM; - adncimea apei la admisia n priz 1,70 m; - lungimea frontului de captare 45,00 m; - numrul de deschideri 4. Stvilarul se continu n aval cu sistemul de disipare a energiei compus din bazinul disipator de energieprevzutlacaptulavalcupragicanat,rizbermafixirizbermamobil(fig.2). Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201031 Rizbermafixestealctuitdinblocuridebetoncudimensiuneanplande2,00x2,00m2, dispusenah.Rizbermamobilestealctuitdinblocuridebetonianrocamentemaricu dimensiunea minim de 50 cm. 3. Incidente n exploatarea stavilelor segment de la barajul Rovinari Comportareangeneralaamenajriipedurataexploatriiafostbun.Totui,lastavilele segment au aprut mai ales n ultimii ani mai multe defeciuni, dei exploatarea i ntreinerea lor s-a fcut n conformitate cu prescripiile. innd cont c durata de via a echipamentelor hidromecanice este de 20...25 de ani, intervale la care trebuie efectuate reparaii capitale, se poate considera c o parte din defeciuni au aprut i din cauza neefecturii reparaiilor capitale la termenele prevzute din lips de resurse financiare. Astfel, mantalele stavilelor i sistemele lor de rigidizare n special la partea inferioar au suferit coroziuniexcesive,fiindnecesarnlocuirealorparial.Urmareareduceriiprinsablarea grosimiimantalei(tableiplatelajului)cu1...2mm(dincei8mminiiali)aaprutnecesari consolidarea sistemului ei de rigidizare prin prevederea unor contravntuiri la grinzile principale derezemareamantalei.Acesteoperaiisuntncursdedesfurarempreuncunlocuirea garniturilor de etanare [2]. Pe parcursulexploatrii s-au produs dislocri de material din mortarul de umplutur dintre lagrele inferioarealeunorstavile(cmpurile2,3,4)iconsolelederezemareicedrialeuruburilorde prindere care au condus la dezaxarea braelor. Defeciunea poate fi explicat prin grosimea redus i aderena nesatisfctoare a umpluturii de mortar pe suprafaa consolelor de beton armat de prindere a lagrelor inferioare ale stavilelor. Stratul de mortar de umplutur s-a fisurat i a fost expulzat din rost lsndlagrulinferiorfrrezemare.Defeciuneaafostremediatprinrealizareaunorjuguri metalice de prindere rigid a lagrelor inferioare de console. De asemenea, n timp au aprut fisuri la talpa inferioar a braelor stavilelor de la deschiderile 2 i 3, n vecintatea articulaiilor. Foto 2. Lagr articulaie i consol de rezemare a stavilei segment Foto 3. Jug de prindere a lagrului de consola de rezemare 32Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Fenomenul este deosebit de periculos, deoarece poate genera n final ruperea braelor afectate cu toateefectelenegativeasociate(descrcrinecontrolatedeapnaval,ntrerupereaalimentrii termocentralei cuap de rcire).n vederea prevenirii situaiilor extrem de negative menionate mainaintedeintorullucrriialuatmsurideremediereaincidentuluiconstnddin urmtoarele operaiuni: -oprirea extinderii fisurilor prin execuia unor guri 8 mm la limita lor; -sudarea zonelor fisurate dup ce au fost pregtite prin polizare i sanfrenare; -consolidarea braelor n zonele fisurate cu eclise sudate; -refacerea proteciei anticorozive. Foto 4. Bra stavil segment conform proiectului initial Foto 5. Vedere general stavil segment+clapet cu brat consolidat cu eclise nlucrareseanalizeazprincalculeparametricecauzelecareaupututconducelafisurarea braelor stavilelor segment de la cmpurile 2 i 3. 4. Analiza prin calcul parametric a cauzelor care au provocat fisuri n talpa inferioar ale unor brae ale stavilelor segment de la barajul de priz Rovinari n figura 3 se prezint schemageometrica braului unei stavile segmentde la barajul de priz Rovinariincrcrilecareacioneaznsituaiastavilei,nchiznddeschidereadeversoaresau fiind la nceputul manevrei de ridicare. Se consider c braele stavilei sunt centrate perfect i lungimile lanurilor Gall de ridicare de la celedoucapetealestavileisuntegale.Acesteipotezecorespundsituaieincareforadin presiunea hidrostatic acionnd pe manta se distribuie n mod egal la cele dou brae. ForadinpresiuneahidrostaticFhncazulstavileidelabarajuldeprizRovinaritreceprin articulaia stavilei (articulaia corespunde cu centrul de curbur a mantalei). n alte cazuri poziia articulaieipoatefiexcentricfadedireciarezultanteidinpresiuneahidrostatic,astfelca aceastforgenereazunmomentfadearticulaiecaresconduclamicorareaforeide manevr sau invers. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201033 Cunotaiiledinfigura3a,reaciunileV1pepraguldeversorului(reazemsimplu)iV2,H2n articulaie au forma: V1 = dd F d Gh h p. .2 + V2 =o sin .. .1hh h pFdd F d G(1) H2 = - Fh cosounde:Gpesteparteadingreutateastavileicerevineunuibra(1/2dingreutateatotala stavilei); Fh-parteadinforahidrostaticacionndpemantacerevineunuibra(1/2dinfora hidrostatic total). Fig. 3. Schema geometric i ncrcrile care acioneaz pe braul unei stavile segment de la barajul Rovinari:a n poziia nchis; b n momentul nceperii manevrei de ridicare nmomentulnceperiimanevreideridicare,lanulGallderidicarepreiareaciuneadinbrape pragul deversorului, fora de suciune (Fhd) produs de curgerea apei pe sub stavil i reaciunea din cuplul motor care trebuie s depeasc cuplul maxim produs de fora de frecare din lagr n raport cu centrul de rotire (axul articulaiei) i cuplul maxim produs fora de frecare pe suprafaa de etanare a stavilei n raport cu centrul de rotire (acest ultim cuplu se neglijeaz). Cu notaiile din figura 3b, solicitarea dentindere din lanul Gall saufora de manevr(Fm) are aspectul: Fm dRr Fdd F d Ghdh h p22. . + ++> (2) undedhesteexcentricitateaforeihidrostaticenraportcucentrulderotirealstavilei.ncazul stavilei analizate dh=0 (fora hidrostatic trece prin centrul de rotire). 34Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Condiiile de echilibru ale braului din figura 3b, considerat ca o grind simplu rezemat conduc la determinarea reaciunilor din articulaie. Dup prelucrri, reaciunile V2, H2 au forma: V2 = ( )( )( )2 2 22 2 2 2 222 2 2 2 2 2 22 22cos 4 4 2r dr F C r d r d C r d Ch o +(3) H2 = - Fh cosounde: C2 = rd F d F d Gh h h po sin . . .1 Totodat:R2 =2222V H +(4) tg = V2/H2 Fig. 4. Schema forelor care acioneaz n articulaia braului n timpul manevrei de ridicare a stavilei Cunotaiiledinfigura4,aplicndcondiiiledeechilibrunarticulaiabraului,rezultdup prelucrri solicitrile secionale din tlpile braului stavilei din vecintatea articulaiei(Fb1, Fb2). Ele au aspectul: Fb1 = ( ) ( )2 1 1 22 2 2 2 2 2cos sin cos sinsin sin cos cos cos sin cos cos| | | || | | | + + R R (5) Fb2 = ( ) ( )1 2 2 11 1 2 1 1 2cos sin cos sinsin sin cos cos cos sin sin cos| | | || | | | + + R R n relaiile (5) nu s-au inclus solicitrile de ncovoiere date de momentul forei de frecare din lagr n raport cu centrul de rotire i care n mod simplificat se consider c sunt preluate de tlpile profilului compustipIcuh=40mmdinalctuireaconstructivaarticulaieibraului.nfinal,eforturile secionaledintlpileprofiluluicompussuntproiectatepedireciiletlpilorbraului.Componentele perpendiculare pe tlpile braului se consider c sunt preluate de inima profilului compus: h F r Rc p t. .2= Ft p c = hr R2 cos21hr RFSb= (6) cos22hr RFSb=unde esteunghiuldintredireciatlpilorbrauluiidireciatlpilorprofiluluicompustipI.SbSbF F2 1, suntnesemnificativepentru foartemici,darpotcreterelativdacfrecareade alunecare din lagr devine important. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201035 n vederea evidenierii mecanismului care a condus la fisurarea tlpii inferioare de la braele din deschiderile 2 i 3 s-au imaginat mai multe scenarii care se comenteaz n continuare. Unprimscenariuaavutobiectivuldeaevaluainfluenacreteriicoeficientuluifrecarede alunecare din lagr asupra eforturilor din tlpile braului stavilei. ntabelul1suntprezentateeforturilesecionaleiunitaredintlpileb1ib2alebrauluin ipotezele lac plin cu stavil cobort i succesiv la nceputul manevrei de ridicare pentru diveri coeficienidefrecaredealunecarenlagr (nus-auconsiderateforturilesuplimentaredin barele b1 i b2 conform relaiei 6). Tabelul 1 R1=V1 kN R2 kN Talp superioarTalp inferioar Fb1 kN 1 bodaN/cm2 Fb 2 kN 2 bodaN/cm2 Poziia nchis =0 87,87 740,76 170 35 415,61 352,21 333,56 282,68 0,1126,17734,00230 30404,65342,12343,56291,15 0,5130,44664,00440 30399,78338,79351,20297,63 1,0133,64526,00630 10390,44330,88362,07306,84 (+) compresiuni Valorileeforturilorsecionaleiunitaredinbareleb1ib2ncares-auinclusieforturile suplimentarepentruechilibrareamomentuluiforeidefrecaredinlagrnraportcucentrulde rotire al braului (relaia 6) se prezint n Tabelul 2. Tabelul 2 Talp superioarTalp inferioar F b1 kN 1 bodaN/cm2 Fb 2

kN 2 bodaN/cm2 0,1422,96358,44325,21275,60 0,5482,78409,13268,20227,28 1,0521,94442,32230,57195,40 (+) compresiuni n ipoteza lac plin mrirea coeficienilor de frecare de alunecare dinlagr, chiar la valori foarte mari, nu a condus la stri de eforturi n talpa inferioar - bara b2 care ar fi provocat fisurarea ei. ntoatecazurileeforturileunitarenbarab2suntcompresiunicutendinedescdereodatcu creterea lui . Valorile eforturilor secionale i unitare din tlpile b1 i b2, pentru aceleai scenarii ca n tabelele 1 i 2, dar n ipoteza lac gol, sunt prezentate n tabelele 3 i respectiv 4. Tabelul 3 R1=V1 kN R2=V2 kN Talp superioarTalp inferioar Fb1 kN 1 bodaN/cm2 Fb 2 kN 2 bodaN/cm2 Poziia nchis = 0 87,87 6,66 900 19,24 16,30 -22,0 -18,64 0,187,886,6590019,2416,30-22,00-18,64 0,588,416,1290015,1112,80-20,42-17,30 1,088,965,579009,948,42-18,45-15,63 (+) compresiuni 36Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Tabelul 4 Talp superioarTalp inferioar F b1 kN 1 bodaN/cm2 Fb 2

kN 2 bodaN/cm2 0,119,4116,45-22,16-18,78 0,515,9413,50-21,25-18,01 1,011,609,83-20,11-17,04 (+) compresiuni Conformdatelordintabelele3i4manevrastavileisegmentnipotezalacgolconducela eforturimodestedentinderentalpainferioar-barab2njurde18daN/cm2.Chiarin ipotezadesincronizrii motoarelorelectricederidicare,cndefortulntr-unlanGalls-ardubla (36 daN/cm2), valoarea modest a efortului nu poate justifica fisurarea tlpii. Un alt scenariuaavut scopul s verifice dac scderea de temperaturfa decea de montaj ar puteajustificafisurareabareib2dintalpainferioarabrauluistavilei.Scurtareastavileidin cauza scderii de temperatur este posibil atunci cnd este depit fora de frecare maxim care apare pe pragul de rezemare al stavilei i n etanrile pe contur. Ecuaiile de echilibru n ipoteza menionat mai nainte se scriu: Fh coso- Ft H2 = 0 V1 . d + Ft . d3 Gp . d2 = 0(7) Ft = f . V1 V1 + V2 Gp + Fh sino= 0 Dup prelucrri, rezult: H2 = Ft Fh cos oV1 = Gp 32d f dd+(8) V2 = Gpo sin33 1Fd f dfd d++ n sistemul de ecuaii (7) necunoscutele sunt Ft, V1, H1, H2. Coeficientul de frecare de alunecare pe prag (f) s-a considerat egal cu 0,80. Dac se accept c stavila nu se poate contracta la scderea de temperatur (mantaua,etanrile sunt prinse n blocuri de ghia), atunci scurtarea care nu se poate produce la scderea uniform de temperatur se transform n solicitare de ntindere: Fint = E ot . A(9) unde E este modulul de elasticitate al oelului E = 2,1 . 108 kN/m2,o- coeficientul de dilatare termicaloeluluio =8,8.10-6,tscdereadetemperatur(s-aconsiderat300C)iAaria barelor b1 i b2 (A = 0,0118 m2). Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201037 ntabelul5seprezinteforturilesecionaleiunitarenbareleb1ib2lascdereade temperatur de 300C n ipotezele menionate mai nainte. Tabelul 5 Ipoteze Talp superioarTalp inferioar F b1 kN 1 bodaN/cm2 Fb2 kN 2 bodaN/cm2 Stavil liber s se deplaseze Lac plin430,06364,46264,09223,80 Lac gol-108,71-92,13120,06101,74 Stavil blocat pe prag Lac plin-238,58-202,18-320,63-271,72 Lac gol-674,46-571,58-631,80-535,42 n ipoteza stavilei blocate pe prag, eforturile n barele b1 i b2 la scderi de temperatur sunt de ntinderidinncovoiereiajunglavalorimediiichiarmarinipotezalaculuigol(~550 daN/cm2). Totui, este greu de admis c stavila se poate bloca pe prag mai ales n ipoteza lacului gol i chiar i n aceast ipotez eforturile din bara fisurat nu depesc eforturile admisibile (0,8 x 1400 = 1120 daN/cm2). Un ultim scenariu analizat a fost cel al blocrii (griprii) articulaiei stavilei. Blocarea s-ar putea producedincauzadescentrriigraveacelordoubrae.nacestcaz,braulsecomportcao consol ncastrat n articulaie solicitat pe direcia lanului Gall de ridicare de fora maxim pe care o poate dezvolta motorul electric (P = 7,5 kW). (fig. 7 d). Fora maxim de ridicare Fmax (n kN) a motorului de manevr se poate calcula cu formula: Fmax = 1,02 vPq(kN)(10) unde qeste randamentul mecanismului (q= 0,6...0,7); P puterea motorului n kW (7,5 kW); v viteza de ridicare n m/s (1 m n 5s); Cu valorile menionate mai nainte Fmax = 402 kN. Starea de eforturi secionale i unitare n barele b1 i b2 n ipoteza blocrii articulaiei se prezint n tabelul 6. Tabelul 6 Ipotez Talp superioarTalp inferioar F b1 kN 1 bodaN/cm2 Fb 2

kN 2 bodaN/cm2 Lac plin4428,753753,2-3540,9-3000,7 Lac gol4412,13739,1-4314,4-3656,3 (+) compresiuni nacestscenariu,putereamotoruluifiindfoartemare,eforturileardepipecelederuperei stavilaarcedaprinflambareatlpiisuperioareirupereatlpiiinferioare.Estensgreude acceptatoblocaretotalaarticulaiei.Ipotezamaiprobabilestecdincauzadescentrrii braeloraexistatunoarecareblocajnarticulaiecareaimpuscamotorulslucrezen suprasarcin pn la deblocarea articulaiei. 38Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 5. Concluzii ncadrullucrriis-auanalizatdiversescenariicarearfipututconducelafisurareabarelor braelormaldreptdinvecintateaarticulaiilordelatlpileinferioarealestavilelorsegment care nchid cmpurile 2 i 3 ale stvilarului de priz Rovinari pe Jiu. Succesiv,s-auanalizatefectelecreteriicoeficientuluidefrecaredealunecarenlagrul articulaiei,alescderiidetemperaturnraportcutemperaturademontajialeblocrii (griprii) articulaiei. Cauzaprobabilpareafiogripareparialaarticulaiei,posibildintr-odescentraregrava braelorstavileicareauimpuscamotoruldemanevrdelacaptulrespectivslucrezen suprasarcin pn la deblocarea articulaiei. Cauze favorizante pot fi desincronizarea celor dou motoare de manevr de la fiecare capt al stavilei din cauza diferenelor relative de lungime ale lanurilorGall(posibildincauzacoroziuniilor)icretereacoeficientuluidefrecarede alunecare din lagr (posibil din cauza unei ungeri insuficiente). Deintorul lucrrii(D.A. Jiu-Craiova)a luat dejamsuripentru oprireadezvoltriifisurilor dintalpainferioarprinexecuiaunorguri| 8mmlalimitalorisudarealordupceau fost pregtite prin polizare i anfrenare. De asemenea, zonele fisurate au fost consolidate cu eclise sudate. Pentru a evita pe viitor producerea unor incidente similare de natura celui analizat se recomanda introducereaunorlimitatoriautomaideoprireamanevreideridicareastavileloratuncicnd fora de ridicare a ajuns la valoarea maxim admisibil. Bibliografie [1]Diaconescu(cst.Isar),D.-Consideraiiasuprasiguraneinexploatareastvilarelor.Studiudecazla barajul de priz Rovinari, Tez de doctorat, U.T.C.B., Bucureti, 2008 [2]Waston,M.A.-Spillwaygates:willtheyopensafety?Proceedings19-thInternationalCongressonLarge Dams, Q75, R4, Florence, 1997 [3]Popovici,A.,Isar,D.,Punescu,C.,Ilinca,C.-Consideraiiasupraincidenteloraprutenexploatarea stvilarelor segment de la barajul de priz Rovinari. Hidroelectrica, vol. 53 nr. 1-2, 2008 [4]Popovici,A.,Stumpf,V.,Ilinca,C.-Analizacomportriiconstruciilorhidrotehniceiechipamentelor hidromecanicelaprizacubarareRovinaripeperioadaiulie2006-iulie2007,ContractANARDirecia Apelor Craiova U.T.C.B., Bucureti, 2007 [5]*** Proiect de reabilitare a stavilelor segment cu clapet, baraj Rovinari, Hidrotim S.A., Timioara, 2001 Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201039 STABILIREA CRITERIILOR DE COMPORTARE NORMAL PENTRU BARAJUL PECINEAGU ESTABLISHING NORMAL BEHAVIOUR CRITERIA FOR PECINEAGU DAM Stan HPU-PETCU1 Rezumat:Criteriiledecomportarenormalreprezintprincipalamodalitatedeverificareimediat dup efectuarea msurtorilor, a nivelului de risc al barajului. Acest articol prezint dou metode de determinareacriteriilordeavertizarepentruinfiltraiilemsuratelabarajulPecineagu.Prima metodsebazeazpedeterminareaunuimodelstatistic,iaradouametodconstndeterminarea unor chei de debit pe perioade caracteristice de variaie a nivelului apei din lac. Cuvinte cheie: baraje, supraveghere, limite de avertizare, limite de atenie, infiltraii Abstract: Normal behaviour criteria represent the main procedure of immediate checking of the dam risk level, after measurements are carried out. This articlepresents two methods for determining the warningcriteriaforseepagesfromPecineagudam.Thefirstmethodisbasedonastatisticalmodel creation, and the second method consists in determining somerating curves for reservoir water level on characteristic variation periods. Keywords: dams, surveillance, limit warning, limit attention, seepage 1. Definirea criteriilor de comportare normal a barajelor 1.1. Introducere Riscul prezentat de lucrrile hidrotehnice cu acumulare de ap este multiplu (hidrologic, seismic, structuraletc.),iarvalorileparametrilorurmriiprinmsurtorincadrulsupravegheriidepind ngeneraldemaimulifactoriexteriori(nivelnlac,precipitaii,temperaturietc.)ideci domeniul normal de funcionare nu poate fi caracterizat dect cel mult prin valori care depind la rndul lor de factorii exteriori. Dincauzaacestuifapt,s-aintrodusnloculvalorilorlimitnoiuneadecriteriude avertizare,carecorespundemaibinecucaracterulcomplexalfenomenelorcecontribuiela sporireariscului.nacestsens,primelecriteriiavutenvederesevorreferilanivelul solicitrilor.n cazul unor solicitri extraordinare este necesar ca urmrirea s fie fcut cu mai mult atenie. 1.2. Definirea situaiilor i strilor de funcionare ale barajelor Construciile pot s funcioneze n situaie normal sau n situaie excepional (fig. 1), dup [1].Situaia normal se caracterizeaz prin valori normale ale solicitrilor (valori normale de calcul), princorectafuncionareaelementelorcomponentealeamenajriiiprintr-unrspunsal construcieilasolicitricorespunztorceluiprognozat.Nesatisfacereaoricreiadintreaceste condiii conduce la intrarea n situaie excepional.

1 Inginer, drd (Engineer, PhD Student), S.C. ISPH S.A., Departament Energie, Colectiv UCC,e-mail: stan.hapau.petcu@isph.ro 40Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Fig. 1. Schema logic de utilizare a criteriilor de avertizare ncadrulsituaieiexcepionalesedistingmaimultetrepte,funciedegravitateaabateriidela situaia normal i de gradul de risc rezultat din aceasta:a) starea de atenie;b) starea de alert; c) starea de alarm. Starea de atenie reprezint simpla abatere de la parametrii normali de funcionare (solicitri sau rspuns al construciei),fr existena unui pericol pentru sigurana lucrrii.Intrarea n stare de ateniearedreptconsecinaplicareaunuiprogramdeurmrireacomportriimaiatent,cu observaii i msurtori fcute cu frecven sporit. Starea de atenie este doar o semnalare a unui fenomen atipic, pentru a crui elucidare sunt necesare elemente suplimentare. Stareadealertestedeclanatlasesizareaunorfenomenealecrorevoluiearputeas conduc la un pericol pentru zona aval a acumulrii. Intrarea in stare de alert implic aplicarea unor msuri, n primul rnd de exploatare, pentru readucerea lucrrii n limite de risc acceptabil.Starea de alarm este declanat de apariia evacurii unor debite care provoac inundarea unor zone din aval i/sau de un pericol iminent de avariere sau chiar de rupere a barajului. La intrarea nstaredealarmintrnaciuneaprareacivilincepeaplicareaplanurilorspecialepentru astfel de situaii i care cuprind inclusiv evacuarea populaiei pus n pericol. 1.3. Stabilirea criteriilor de avertizare Criteriile de avertizare sunt stabilite n ideea aplicrii imediate a msurilor corespunztoare noii stri de funcionare a construciei, fr a mai atepta rezultatele unor analize suplimentare. Criteriile de avertizare sunt denumite dup starea n care se intr:a) criterii de atenie;b) criterii de alert;c) criterii de alarm. Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201041 Criteriile conin condiii referitoare la elementele care determin riscul prezentat de amenajare i anume: A. Solicitrileconstrucieidinmomentulrespectivi/sauceleprognozatepentruperioada imediaturmtoare(nivelnlac,debitafluentsaudefluent,precipitaii,temperaturaaerului, solicitri seismice etc.); B. Rspunsulconstruciei,alfundaieiialversanilorlasolicitrileexterioare,rezultatdin observaiile i msurtorile efectuate n cadrul programului de supraveghere a comportrii; C. Starea de funcionalitate a diverselor elemente componente ale amenajrii: organe de evacuare, automatizri, sisteme informaionale, sistemul de supraveghere, sistemul de alarmare etc. 1.4. Definirea criteriilor de atenie Pentru un baraj criteriile de atenie se refer n general la urmtoarele aspecte: A. Solicitri deosebite ale barajului: a.nivel n acumulare situat peste sau/i sub o anumit cot; b.variaianiveluluiapeinacumularedepesteoanumitvaloarenintervaluldintredou citiri conform frecvenei normale de la aparatul respectiv; c.variaii zilnice ale nivelului superioare unei valori critice; d.temperaturi excesive: medii zilnice n afara unui domeniu considerat normal; e.precipitaii peste o valoare critic n funcie de amplasamentul barajului; f.seism cu intensitate peste 4 MSK. B. Rspunsulbarajuluilasolicitri,diferitdecelanterior;nacestcaz,existmaimulte posibiliti de apreciere a situaiei: a.secomparvaloarearezultatdinmsurtoricuvaloareacalculatconformunuimodel stabilitanterior(statisticsaudeterminist),pentruvalorilesolicitrilorexterioaredin momentul respectiv; b.n situaii n care nu s-a reuit s se stabileasc un model de comportare pentru parametrul respectiv, se pot folosi drept criterii valorile maxime nregistrate anterior; c.pentruaasiguraobunurmrireafenomenelorsepotstabilidreptcriteriudeatenie valorialevariaieiparametruluirespectivntredoumsurtoriefectuatecufrecven normal. C. Stareadefuncionalitateaorganelordeevacuareaapelor:ncazuluneiindisponibilitia golirilordeapemari(deversori,goliridesemiadncime,goliridefundetc.indisponibiledin diferitecauze,inclusivreparaii)seintrnsituaiedeatenieladepireaanumitorcoten acumulare.Seintra,deasemeneanstaredeateniencazulncarenufuncioneazsistemulde urmrire(defectareaunordispozitivedemsur,trimiterealorpentruverificrimetrologiceetc.) sau sistemul de avertizare-alarmare a populaiei aflate n aval de acumulare. Ieireadinstareadeatenie(revenirealafrecvenanormal)sefacengeneraldupdou msurtoriefectuatedupncetareafenomenuluicareaprovocatdeclanareastriideateniesau dup revenirea la valori normale. 1.5. Alegerea domeniului de comportare normal cu ajutorul unui model statistic Un model statistic are forma general: rez Y Yc m+ =unde: Ym - valorile msurate; Yc - valorile calculate;rez - erorile aleatoare. 42Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 Cu ct valoarea reziduurilor rez este mai mic cu att modelul se apropie de fenomenul real redat prin irul de msurtori respectiv. Unindiciuimportantalreuiteimodelriiesteabatereamedieptraticcareesteradicaluldin dispersia valorilor reziduale. Dispersia indic ct de mult se abat valorile reziduale de la valoarea medie (la un model statistic reziduurile au media zero).La un model statistic sepune problema ct de mari s fie valorilereziduale astfel nct valorile msuratecorespunztoaresfieconsideratedreptvaloricarecaracterizeazocomportare normal a barajului. Mrimeadomeniuluidecomportarenormalepssestabiletenfunciedeabatereamedie ptratic a reziduurilor s, prin multiplicarea acesteia cu un coeficient z (pentru repartiia normal) sau t pentru repartiia Student: eps = zs saueps = ts n acest moment, rmne de stabilit valoarea lui z. n prezent, z este stabilit la valori de 2; 2,5 sau 3.nmodriguros,determinareaacestuiasefaceprindeterminareaintervaluluidencrederepe baza unei repartiii normale sau Student. Linf=-1,96 Lsup=+1,960,000,050,100,150,200,250,300,350,400,45-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6Ariao/2 = 0,05/2 = 0,025Aria o/2 = 0,025Aria 1-o = 0,95m= 0 z222) (21) (sm zesz f=t Fig. 2. Distribuia normal cu intervalul de ncredere pentru un nivel de ncredere1-=0,95 Prin urmare, se alege o probabilitate de includere a reziduurilor n domeniu pe baza crei se intr ntr-o distribuie normal i se determin z sau ntr-o distribuie Student i se determin t. Probabilitatea cu care valorile msurateYm se vor regsi n intervalul Yc eps se numete nivel de ncredere. n aceast relaie eps este intervalul de ncredere sau domeniul de variaie normal al parametrului msurat. n figura 2 se prezint funcia distribuiei normale pentru abaterea medie ptratic s = 1 i media aritmeticm=0.Pegraficestefiguratlimitainferioarisuperioarpentruunnivelde ncredere de 95%. n acest caz z = 1,96. Concluzionnd,intervaluldencrederealunuimodelstatisticreprezintprobabilitateacucare 100 (1-)% din msurtori se vor regsi n domeniul Yc zs.Acestdomeniudenotocomportarenormalabarajuluidinpunctuldevederealparametrului modelat.Depireaacestuidomeniupoatesindiceocomportareatipic,iarncazulncare parametrul respectiv constituie un criteriu de avertizare se declaneaz starea de atenie. Limitelesuperioareiinferioarecaredefinescdomeniulcomportriinormalealparametrului respectiv se determin pe baza unui nivel de ncredere ales, astfel nct probabilitatea: o = < < 1 ) (sup infL Y L Pm Buletinul tiinific al U.T.C.B. nr.4 201043 2. Prezentarea barajului Pecineagu 2.1. Caracteristici generaleAcumulareaPecineaguestesituatnzonasuperioarabazinuluiruluiDmbovia,n depresiunea dintre masivele Iezer-Ppua, Fgra, Piatra Craiului. Barajulesterealizatdinanrocamente,cumascamontedinbetonarmat,cunlimemaxim105 m, cu seciune trapezoidal, n seciunea central cu limea la baz 360 m i la coronament de 10 m (figurile 3 i 4). Mascadeetanareesterealizatdinbetonarmat,cugrosimeacuprinsntre1,20(zona inferioar) i 0,30 m (zona superioar). n zona perimetral, de contact cu vatra, plcile de contur au dimensiuni diferite i forme speciale. Fig. 3. Planul de situaie al acumulrii Pecineagu Fig. 4. Seciune transversal tip Masca are o nclinare de 1:1,717 i n plan orizontal o curbur cu raza de 2.000 m la coronament. Vatra conine o galerie de vizitare, injecii i drenaj. Etanarea rosturilor dintre plci difer pe nlimea mtii. Pe ntreaga nlime exist o etanare central cu band PVC. Sub cota 1093 mdM se adaug o etanare inferioar cu tol de cupru (la faa inferioar a mtii, ntre masc i betonul de egalizare). Sub cota de aproximativ 1.038 mdM se adaug o etanare superioar cu band de cauciuc de 600 mm lime i 12 mm grosime, lipit cu chit tiocolic. Cminpentrumsurarea debitelorinfiltrateechipatcu deversor triunghiular Cminpentrumsurarea debitelorinfiltrateechipatcu deversor triunghiular 44Buletinul tiinific al U.T.C.B. - Nr. 4 - 2010 2.2. Evenimente deosebite nregistrate Punereasubsarcinabarajuluianceputnanul1985iumplereas-afcuttreptat,nivelurile maximeatinsecrescndcuaproximativ10mdelaunanlaaltul,astfelnctnanul1988s-a atins cota 1.103,84 mdM.nanul1991,laridicareaniveluluinlacpestecota1.080mdM,s-aconstatatocreterea