Показники надійності трубопроводів та обладнання водопровідної мережі

1.3.1.Надійність водопровідної мережі - властивість мережі виконувати задані функції в заданому обсязі за певних умов функціонування.

Функцією водопровідної мережі є безперебійне постачання споживачів водою необхідної кількості і якості під необхідним напором, а також недопущення ситуацій, небезпечних для людей і навколишнього середовища.

1.3.2.Порушення роботи мережі, що перешкоджають нормальному виконанню функцій, обумовлюються різними подіями. Єдиним шляхом оцінки можливості появи таких подій, закономірностей, їх виникнення та повторення є збір і обробка статистичних відомостей про всі аварії і пошкодження елементів мережі - ділянок труб і устаткування. Ці відомості дозволяють установити ймовірність виникнення тих подій, які можуть призвести до порушення нормального функціонування окремих елементів і мережі в цілому.

1.3.3. Конструктивна надійність мережі залежить від міцності трубопроводу. Експлуатаційна надійність визначається якістю та умовами експлуатації водопровідної мережі.

1.3.4.Надійність водопровідної мережі забезпечується: використанням високонадійних й довговічних труб і устаткування, ремонтопридатних трубопроводів та обладнання, резервуванням трубопроводів, ефективною організацією експлуатації, що забезпечує підтримку необхідної працездатності мережі, і цілеспрямованим управлінням режимами її функціонування.

1.3.5. Кількісна оцінка надійності пов'язана з поняттям відмови, під яким розуміється випадкова подія, що переводить об'єкт (ділянку трубопроводу водопровідної мережі) в непрацездатний стан.

1.3.6. Трубопроводи і обладнання водопровідної мережі знаходяться в процесі експлуатації під впливом безлічі несприятливих (дестабілізуючих) надійність трубопроводів та обладнання чинників, переважна більшість яких носить випадковий, неконтрольований характер.

В якості основних величин, досліджуваних при оцінці надійності ділянок трубопроводів та обладнання водопровідної мережі приймається: число відмов цих елементів у певний інтервал часу, терміни служби до відмови (напрацювання на відмову), час відновлення працездатного стану ділянки трубопроводу (час ліквідації аварії).

1.3.7. Надійність водопровідної мережі є комплексною властивістю, яка може включати кілька одиничних властивостей: безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність, збереженість, режимна керованість і безпека.

Кількісною характеристикою вище перелічених властивостей надійності служать показники надійності. До основних показників надійності ділянок трубопроводів відносяться:

- W (t) - інтенсивність відмов, 1 / рік км,

- Tв - середній час відновлення (ліквідації аварії), ч,

- T - напрацювання на відмову (середній час роботи ділянки трубопроводу між відмовами), рік,

- Р (T) - рівень надійності - ймовірність безвідмовної роботи в межах заданого часу експлуатації t.

-Q (T) = 1 - Р (t) - ймовірність відмови.

Імовірність безвідмовної роботи і ймовірність відмови виражаються в частках одиниці або відсотках.

1.3.8.Інтенсівность відмов ділянки трубопроводу - w (t) характеризує щільність ймовірності виникнення відмови у розглянутий момент часу, (тобто ризик появи відмови).

1.3.9.Інтенсівность відмов ділянок трубопроводів визначається за результатами збору та статистичної обробки експлуатаційних даних про їх відмови за виразом:

де n - кількість відмов (аварій за розкопкою) ділянок трубопроводів певного матеріалу і діаметра за період часу експлуатації t,

å l_i - сумарна довжина всіх ділянок трубопроводів кожного діаметра і матеріалу.

1.3.10.У практиці експлуатації трубопроводів після періоду відновлення (ремонту) ділянки може відбутися його наступна відмова і т.д., тобто відмови кожної ділянки відбуваються в часі зовсім випадково, утворюючи потік випадкових подій. Вид відмов визначає надійності трубопроводів та методів їх розрахунку.

1.3.11.Для оцінки показників надійності ділянок трубопроводів у процесі обробки вихідних статистичних даних щодо їх експлуатації необхідно знайти статистичні закономірності розподілу досліджуваних випадкових величин і встановити - якому з теоретичних законів розподілу вони найближче відповідають. Використання законів розподілу дозволяє застосовувати відомі аналітичні методи визначення показників надійності.

1.3.12. Для трубопроводів водопровідної мережі населених пунктів в якості математичної моделі, що описує закон розподілу потоку відмов їх ділянок і дозволяє на практиці прогнозувати число відмов і ймовірність їх виникнення може бути прийнятий закон Пуассона.

1.3.13. Середній час відновлення (ремонту) ділянки трубопроводу - tв визначається за формулою:

де i_в - тривалість відновлення i-го ділянки водопровідної мережі:

n -число відмов.

1.3.14. Імовірність безвідмовної роботи ділянки трубопроводу довжиною l визначиться з виразу:

де W_о - інтенсивність відмов.

1.3.15. 0цінка параметрів функцій розподілу числа і інтенсивності відмов ділянок трубопроводів водопровідної мережі дозволяє на практиці прогнозувати число відмов і ймовірність їх виникнення.

1.3.16. Чисельна оцінка показників надійності трубопроводів проводиться шляхом збору і статистичної обробки даних щодо відмов (аварії та пошкодження ділянок труб) і відновлення трубопроводів включає наступні етапи:

а) планування статистичних випробувань - визначення обсягу довірчої інформації щодо відмов трубопроводів;

б) побудова математичних моделей надійності трубопроводів - виявлення емпіричних і теоретичних законів розподілу відмов і тривалості відновлення трубопроводів;

в) оцінка показників надійності трубопроводів і чинників, що формують закони їх зміни.

1.3.17. Контроль показників надійності трубопроводів дозволяє фіксувати фактичний рівень надійності та ймовірність відмов труб, відповідний існуючому технічному стану трубопроводів міської водопровідної мережі, організації їх технічного обслуговування та інтенсивності відновлення і оновлення.

Крім того, аналіз рівня надійності трубопроводів різних термінів служби дозволяє визначити ті з них, які мають найбільший ризик виникнення аварій і для яких необхідно провести аналіз причин високої аварійності і в кінцевому підсумку - обґрунтувати рішення з відновлення їх працездатності (санація, перекладка).

1.3.22.Інтервал часу експлуатації трубопроводів, за який необхідно зібрати статистичні дані щодо їх відмов визначається на підставі плану визначальних випробувань, регламентованого ГОСТ 17510-82 " Планування обсягу визначальних випробувань".