Надежность тепловых сетей.

К полному отказу тупиковойтепловой сети приводят лишь отказы головного участка и головной задвижкитеплосети. Отказы других элементов основного ствола и головных элементовосновных ответвлений теплосети приводят к существенным нарушениям ееработы, но при этом остальная часть потребителей получает тепло внеобходимых количествах. Отказы на участках небольших ответвленийприводят только к незначительным нарушениям теплоснабжения, иотражается на обеспечении теплом небольшого количества потребителей.Возможность подачи тепла неотключенным потребителям в аварийныхситуациях обеспечивается применением секционирующих задвижек.Задвижки устанавливают по ходу теплоносителя в начале участка послеответвления к потребителю. Такое расположение позволяет подаватьтеплоноситель потребителю по этому ответвлению при отказе последующегоучастка теплопровода.Уровень автоматизации управления технологическими процессамипроизводства, транспортировки, распределения и потребления тепловойэнергииСтруктура систем автоматического управления обеспечиваетреализацию многоступенчатого регулирования отпуска тепловой энергии,необходимость которого определяется особенностями системы, а такжеавтоматическое обнаружение мест отказов в тепловых сетях и ихлокализацию, переход от нормального режима к послеаварийному и затемопять к нормальному, защиту от повышения давления и гидравлическогоудара.Выполнение этих функций возможно лишь при ликвидациихарактерного для современных систем теплоснабжения недостатка всредствах автоматического регулирования, который становится особенноощутимым с ростом единичных мощностей источников теплоты и систем [9].Наибольшая эффективность может быть достигнута в условиях комплекснойавтоматизации в рамках ACУ ТП и реализации автоматизированной системы диспетчерского управления.Основной задачей автоматизации регулирования отпуска теплоты наотопление и горячее водоснабжение в тепловых пунктах зданийявляется обеспечение комфортных условий в отапливаемых помещениях присущественной экономии теплоты и, соответственно, топлива. Одновременнос решением главной задачи автоматизация тепловых пунктов повышаетнадежность систем теплоснабжения и позволяет:улучшить состояние изоляции трубопроводов и снизить коррозионнуюповреждаемость тепловых сетей;обеспечить подачу теплоты потребителям в требуемом количестве при ликвидацииаварий в сетях с резервированием;обеспечить устойчивость гидравлических режимов работы системотопления зданий при снижении температуры сетевой водыотносительно требуемой по графику;обеспечить автономную циркуляцию в местных системах отопленияпри аварийном падении давления в тепловых сетях, позволяющуюснизить вероятность повреждений систем отопления потребителей.Улучшение состояния изоляции трубопроводов и улучшение условийработы компенсаторных устройств обеспечивается осуществлениемцентрального регулирования отпуска теплоты на источнике теплоты поступенчатому температурному графику регулирования при постояннойтемпературе.Наличие автоматизации отпуска теплоты в тепловых пунктах тепловыхсетей с резервированиемпозволяет осуществить широкое маневрированиетемпературой сетевой воды.При ликвидации аварий на отдельных участках сети можно, повысивтемпературу теплоносителя, подать всем потребителям теплоту на отоплениев полном объемеприсниженном расходе сетевой воды на отопление. Значение этого расходаопределяется расчетом для каждой конкретной сети с учетом имеющихсяперемычек и места аварии.Гидравлический режим работы автоматизированных систем отопленияздания ухудшается при снижении температуры теплоносителя относительнографика температуры сетевой воды, в том числе при аварии на источникетеплоты. При этом регулирующие клапаны авторегуляторов отпуска теплотына отопление полностью открываются, и возможна разрегулировка тепловойсети, так как головные потребители отберут из сети больший расход, чемконцевые потребители. Чем ниже гидравлическая устойчивость сети, тембольше величина указанной разрегулировки и тем больше снижаетсянадежность теплоснабжения. Исправить этот недостаток возможно путемустановки дополнительных регуляторов давления.Однако, это приводит, с одной стороны, к усложнению работы средствавтоматизации в тепловых пунктах по причине взаимного влияния авторегуляторовотпуска теплоты и гидравлического режима, а с другой – к удорожаниюсистемы автоматизации.Уменьшить вероятность повреждений систем отопления зданий отзамораживания при аварийном прекращении подачи теплоносителя из сети(к примеру, из-за падения давления в теплосети) позволяеторганизация автономной циркуляции воды в местных системах отопления.При наличии циркуляции воды, помимо этого, увеличивается временнойдиапазон для выполнения необходимого слива воды из систем отопления. Вполучивших наибольшее распространение ЦТП с корректирующиминасосами смешения указанная циркуляция обеспечивается установкой наподающем трубопроводе на входе в ЦТП электроконтактных манометров, которые приводят в действие насос смешения (или оба насоса, еслиподача каждого составляет 50 % от расчетного расхода воды на отопление).Совершенствование эксплуатации системы теплоснабженияНадежность системы теплоснабжения в значительной степениопределяется организацией эксплуатации системы, взаимодействияпоставщиков теплоэнергии и их потребителями, своевременнымпроведением ремонтов, заменой изношенного оборудования, наличиемаварийно-восстановительной службы и организацией аварийных ремонтов.Последнее имеет особую важность при наличии значительной доливетхих теплопроводов и их высокой повреждаемости.Организация аварийно-восстановительной службы, ее численности итехнической оснащенности в каждом конкретном случае решается на основетехнико-экономического обоснования с учетом оптимального сочетанияструктурного резерва системы теплоснабжения и временного резерва путемиспользования аккумулирующей способности зданий. Процессвосстановления отказавших теплопроводов совершенствуетсянормированием продолжительности ликвидации аварий и определениемоптимального состава аварийно-восстановительной службы.Классификация повреждений в системах теплоснабжениярегламентируется МДК 4-01.2001 "Методические рекомендации потехническому расследованию и учету технологических нарушений всистемах коммунального энергоснабжения и работе энергетическихорганизаций жилищно-коммунального комплекса" (утверждены приказомГосстроя России от 20 августа 2001 года № 191)[6, п.2]. Нормы времени навосстановление должны определяться с учетом требований данногодокумента и местных условий.Для качественного выполнения ремонтных работ в составе СЦТпредусматриваются:аварийно-восстановительные службы, численность персонала итехническая оснащенность которых обеспечивает полноевосстановление теплоснабжения при отказах на тепловых сетях;собственные ремонтно-эксплуатационные базы – для районовтепловых сетей с объемом эксплуатации 1000 условных единиц иболее. Техническая оснащенность и численность персонала РЭБзависят от состава оборудования, применяемыхконструкций теплопроводов, теплоизоляции и т.д.;механические мастерские – для цехов(участков) теплосетей собъемом эксплуатации менее 1000 условных единиц;единые ремонтно-эксплуатационные базы – для теплосетей,входящих в состав подразделений промышленных предприятий, районных котельных или тепловых электростанций.Время устранения аварии в существенно зависит от наличиянеобходимых для этого запасных частей и материалов. Поэтому особоевнимание уделяют поддержанию необходимого запаса оборудования, узлов, деталей и материалов.Основой экономичной, бесперебойной и надежнойработы системтеплоснабжения является соблюдение правил эксплуатации, а такжесвоевременное и качественное выполнение профилактических ремонтов.Выполнение в полном объеме перечня работ по подготовкеисточников, тепловых сетей и потребителей к отопительному сезону взначительной степени обеспечит качественное и надежное теплоснабжениепотребителей.Для определения состояния трубопроводов, теплоизоляции и строительных конструкций производят шурфовки, которые внастоящее время являются самым достоверным методом оценкисостояния элементов подземных прокладок тепловых сетей. Для проведенияшурфовок ежегодно составляют планы. Количество проводимых шурфовокустанавливается предприятием тепловых сетей и зависит от протяженноститепловой сети, ее состояния, вида изоляционных конструкций. Результатышурфовок учитывают при составлении плана ремонтов тепловых сетей.Тепловые сети от источника теплоснабжения до тепловых пунктов,включая магистральные, разводящие трубопроводы и абонентскиеответвления, подвергаются испытаниям на расчетную температурутеплоносителя не реже одного раза в год. Целью испытаний водяныхтепловых сетей на расчетную температуру теплоносителя является проверкатепловой сети на прочность в условиях температурных деформаций,вызванных повышением температуры до расчетных значений, а такжепроверка в этих условиях компенсирующей способности элементов тепловойсети.Тепловые сети, которые находятся в эксплуатации, подвергаютсяиспытаниям на гидравлическую плотность ежегодно после окончанияотопительного периода для обнаружения дефектов, подлежащих устранениюпри капитальном ремонте и после окончания ремонта перед включениемсетей в эксплуатацию. Испытания проводят по отдельным, отходящим отисточника тепла магистралям при отключенных водоподогревательныхустановках, системах теплопотребления и открытых воздушниках употребителей. При испытании на гидравлическую плотность давление всамых высоких точках сети доводят до пробного давления(1,25 от рабочего), но нениже 16 кгс/см2. Температура воды в трубопроводах прииспытаниях не превышает величины45 °C.Для дистанционного выявления мест повреждения трубопроводовтепловых сетей канальной и бесканальной прокладки под слоем грунта наглубине до 3÷4 м в зависимости от вида грунта и типа дефекта используютсятечеискатели.В процессе эксплуатации особое внимание уделяют выполнению всехтребований нормативных документов, что значительно уменьшает числоотказов в период отопительного сезона.ЗАКЛЮЧЕНИЕНа современном этапе развития теплоснабжения самым слабым звеном всей цепи являются тепловые сети и в первую очередь это связано с ненадежностью применяемых конструкций теплопроводов.Под надежностью тепловых сетей понимают их способность обеспечивать потребителянеобходимым количеством теплоносителя при заданном его качестве, оставаясь в течение заданного срока (25÷30 лет)
в полностью работоспособном состояниипри сохранении заданных на стадии проектирования технико-экономических показателей (расход электроэнергии на перекачку, удельная пропускная способность, значенияудельных и абсолютных потерь теплоты и др.).Надежность систем теплоснабжения определяют следующие факторы:качество элементов систем теплоснабжения;структурное, временное, нагрузочное и функциональное резервирование в системах теплоснабжения;уровень автоматизации управления технологическими процессами производства, транспортировки, распределения и потребления тепловой энергии;качество выполнения строительно-монтажных, эксплуатационных и ремонтных работ.Основой надежной, бесперебойной и экономичной работы системтеплоснабжения является выполнение правил эксплуатации, а такжесвоевременное и качественное проведение профилактических ремонтов.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫПравовые акты1. Федеральный закон "О теплоснабжении" от 27.07.2010 № 190-ФЗ.2. ГOCT 27.002-2015 Надежность в технике (ССНТ). Термины и определения.3. PД 153-34.0-20.518-2003 Типовая инструкция по защите трубопроводов тепловых сетей от наружной коррозии.4. CанПиH 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.5.CП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция CHиП 41-02-2003.6. MДK 4-01.2001 Методические рекомендации по техническому расследованию и учету технологических нарушений в системах коммунального энергоснабжения и работе энергетических организаций жилищно-коммунального комплекса.7. РД 153-34.0-20.507-98 Типовая инструкция по технической эксплуатации систем транспорта и распределения тепловой энергии (тепловых сетей).8. Требования к схемам теплоснабжения, порядку их разработки и утверждения (утв. постановлением Правительства РФ от 22 февраля 2012 г. № 154).9. Методические рекомендации по разработке схем теплоснабжения (утверждены приказом МинэнергоРФ и Минрегион России от 29 декабря 2012 г. №565/667)Источники на русском языке10. Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочное издание в 4 т. под ред. акад. Ю.H. Руденко. T. 4 Надежность систем теплоснабжения / E.B. Сеннова, A.B. Смирнов, A.A. Ионин и др. - Новосибирск: Наука, 2000 г. – 351 с.11. Надежность систем энергетики. (Сборник рекомендуемых терминов). – M.: ИAЦ "Энергия", 2007.12. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. – 7-е изд., стереот. – М.: Издательство MЭИ. – 2011. – 472 с.13. Ионин A.A. Надежность систем тепловых сетей. –M.: Стройиздат, 1989. - 265 с.14. Е. В. Сеннова, С. Н. Кирюхин, А. О. Шиманская. Методология и алгоритм расчета показателей надежности теплоснабжения потребителей и резервирования тепловых сетей при разработке схем теплоснабжения // ЭCKO. Города и здания, № 3, 2014.15. Ионин A.A. Надежность систем тепловых сетей. - M.: Стройиздат, 1989. - 265 с.