Правила и нормы применяются на конструкции тепловых сетей от коллекторов до запорных выходных устройств тепловых пунктов жилых (нежилых) зданий. Тепловые сети подразумевают собой сооружения всех типов: дома, насосные станции, пункты теплоснабжения, камеры, устройства дренажей и прочее.

Проектирование, реконструкция, переоборудование, модернизация зданий должны предусматривать установленные законодательством нормы. Правилами предусмотрено взаимодействие всех частей СТЦ (система централизованного теплообеспечения).

Категории потребителей теплоснабжения

1. Первой группой являются потребители, не прерывающие подачи рассчитанного количества энергии, не допускающие снижения показателей температуры наружного воздуха ниже, чем предусматривает государственный стандарт. Это медицинские, школьные учреждения, места культурного отдыха (музеи, галереи), производства специфических направлений (химические заводы, угольные шахты и прочее).
2. Вторая группа потребителей тепловой энергии – предполагают уменьшение температуры жилых помещений, в отопительный период. Показатели времени – не больше, чем на 54 ч. Промышленные здания – до 9 градусов, жилые – 12 градусов тепла.
3. Третья группа – потребители, не имеющие отношение к первой и второй.

Классификация тепловых сетей делится на 3 подгруппы: распределительные, квартальные, магистральные. От первой и третьей (распределительной, магистральной) отделяются ответвления отдельно стоящим сооружениям. Процедура деления сетей происходит в рамках эксплуатационного проекта, соответствующей организацией.

Аварийные ситуации

Теплоснабжающие источники или тепловые сети, работающие в аварийном режиме, должны обеспечивать потребителей:

• Первой категории надежности(тепло подается в полном объеме).
• Подача тепловой энергии второй, третьей категории потребителей, на вентиляцию, отопление (согласно договору сторон об установленном режиме пара, подаче горячей воды).

На случай непредвиденных обстоятельств, сторонами заключается договоренность об аварийном режиме работы систем вентиляции, которые не отключаются. Если невозможно перекрыть водоснабжение (горячей воды), в документе прописывается средний расход ресурсов теплоты за сутки.

Существуют акты технологической, аварийной брони, заключающиеся с потребителями, внесенными в режим ограничения подачи тепловой энергии. Бронь аварийная представляет собой минимальные растраты теплоносителей. Технологический процесс завершается, персоналу, окружающей обстановке обеспечено безопасное пребывание на территории предприятия.

Системы подачи горячей воды, вентиляционные, кондиционирование отапливаемых помещений не включаются в аварийную броню. Это происходит в случае их безопасного функционирования, без риска для жизни людей. Технологическая бронь подразумевает самый маленький показатель потребления тепла (теплоносителей), а также временные рамки, которые нужны абоненту для безопасного окончания рабочего процесса производства.

Оборудование отключается после завершения цикла работ. Показатели нагрузок ограничительного графика, указываются в договоре теплоснабжения потребителей. Мероприятия, связанные с решением обеспечения установленных ограничений, оповещение работающего персонала, проводит абонент, заключающий говор.

Резервирование

Возможные варианты сохранения резервов:

• Применяются дублированные схемы тепловых источников, поддерживающие установленный уровень аварийной готовности энергетических конструкций.
• Обязательное наличие резервного оборудования.
• Приобретение и внедрение аккумуляторных баков.
• Дополнительные насосные, трубопроводные устройства.
• Введение схемы взаимного резервирования очагов теплоты, смежных сетей централизованного обеспечения.
• Объединение для совместного результата двух и больше тепловых источников.

Снижение показателя качества услуги теплоснабжения

Согласно установленной системе добавления новых абонентов к сетям теплоснабжения, температурный график снижает показатели до 60 градусов. Период сезонного перехода по нижней срезке провоцирует перетоп (перегрев) помещений. Повышать заданную температуру невозможно, по причине отсутствия на пунктах регуляторов теплоты, специального оборудования (насосов, регуляторов показателей тепла).


Источник заданный потребителем не предоставляет теплоноситель, больше 95 градусов тепла. «Температурная полка» (срез) обеспечивает стандартную температуру горячего водоснабжения. Снижение прочности, надежности схемы снабжения теплом, провоцирует пониженный уровень качества поступления энергии.

Мероприятия по обеспечению работы в аварийном положении

Существует понятие «живучесть системы», обозначающее сохранение нормального рабочего процесса в экстремальных ситуациях. Организация действий на практике включает:

• Обеспечение циркуляции жидкости внутри тепловых установок.
• Выкачивание воды из системы распределительного типа (магистральных, транзитных тепловых проходов).
• Подогрев, повторное заполнение системы теплоснабжения в период ремонтных работ, восстановление функционирования тепловых сетей после аварийного режима.
• Обязательные проверяющие мероприятия (надежность оборудования, качество резервирования).
• Увеличение груза против всплытия при затоплении каналов.

Перечисленные операции согласовываются с местным управленческим органом, муниципальным учреждением, администрацией. Совершается оповещение работников предприятия. Режим, график безотказности и ограничения теплоснабжения составляются перед активацией отопительного периода.

д.т.н. Сеннова Е.В., к.т.н. Кирюхин С.Н., к.т.н. Шиманская А.О.

Методическая и нормативная база

Надежность систем централизованного теплоснабжения (СЦТ) определяется структурой, параметрами, степенью резервирования и качеством элементов всех ее подсистем – источников теплоты (ИТ), тепловых сетей (ТС), узлов потребления, систем автоматического регулирования, а также уровнем эксплуатации и строительно-монтажных работ.

В силу ряда причин, действовавших как ранее, так и в настоящее время, положение в централизованном теплоснабжении характеризуется неудовлетворительным техническим состоянием и низкой экономической эффективностью систем, изношенностью оборудования и недостаточной надежностью теплоснабжения потребителей, неудовлетворительным уровнем комфорта в зданиях и большими потерями тепловой энергии.

Наиболее ненадежным звеном СЦТ являются ТС, особенно при их подземной прокладке. Это, в первую очередь, обусловлено низким качеством применяемых ранее конструкций теплопроводов, тепловой изоляции, запорной арматуры, недостаточным уровнем автоматического регулирования процессов передачи, распределения и потребления тепловой энергии, а также все увеличивающимся моральным и физическим старением ТС из-за хронического недофинансирования работ по их модернизации и реконструкции. Кроме того, структура ТС в крупных системах не соответствует их масштабам.

Вместе с тем сфера теплоснабжения в нашей стране имеет высокую социальную и экономическую значимость, поскольку играет ключевую роль в жизнеобеспечении населения и потребляет около 40% первичных топливных ресурсов, более 60% которых составляет природный газ.

В последние годы Правительством страны принимаются меры по устранению негативных тенденций и улучшению положения в тепловом хозяйстве страны.

27 июля 2010 г. вступил в силу Федеральный закон № 190-ФЗ «О теплоснабжении» , который первым принципом организации основ государственной политики в сфере теплоснабжения определяет «обеспечение надежности теплоснабжения в соответствии с техническими регламентами» (Статья 3).

В соответствии с Законом вопросы развития систем теплоснабжения населенных пунктов должны решаться в Схемах теплоснабжения. Обязательным критерием принятия решений при их разработке является обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий и требований к надежности теплоснабжения каждого из потребителей (статья 23).

Разработанные в свете реализации этого закона документы регламентируют расчет вероятностных показателей надежности (ПН) теплоснабжения потребителей и определение объемов необходимого резервирования на ИТ и в ТС.

Существенную сложность в задачи исследования и расчета надежности теплоснабжения вносят ТС. Это обусловлено тем, что ТС крупных СЦТ имеют многокольцевую структуру, не приводимую к последовательно-параллельным и мостиковым схемам. В расчетах надежности они должны рассматриваться как системы с произвольными монотонными структурами , пропускные способности связей которых различны в различных режимах.

В общем случае в СЦТ с многоконтурными ТС состояниям системы, характеризуемым отказами того или иного элемента или их совокупностей, соответствуют свои уровни подачи тепла потребителям. Эти уровни и вероятности их реализации у каждого потребителя могут быть определены лишь на основе расчетов послеаварийных гидравлических режимов.

Многоконтурность схем ТС, нелинейность и гидравлическая связность элементов ограничивают возможность эквивалентирования и получения расчетных схем с небольшим числом узлов и участков. Однако современный уровень вычислительных средств, методов, алгоритмов и программных реализаций для гидравлических расчетов многоконтурных трубопроводных систем позволяют решать эти задачи в рамках геоинформационных систем без особых затруднений.

При разработке схем теплоснабжения решаются два типа задач, связанных с расчетами надежности:

Расчет ПН теплоснабжения потребителей по характеристикам надежности элементов ТС при заданной схеме и параметрах сети (задачи анализа надежности);

Выбор (корректировка) схемы и параметров ТС на рассматриваемую перспективу с учетом нормативных требований к надежности теплоснабжения потребителей (задачи синтеза (построения) надежной сети).

Для решения этих задач в ОАО «Газпром промгаз» разработаны методика и программно реализуемый алгоритм, обеспечивающие нормативные требования к надежности теплоснабжения потребителей при разработке схем теплоснабжения.

Методическая и нормативная основы для их разработки создавались в течение длительного времени трудами отечественных ученых, научно-исследовательских институтов, проектных, наладочных и эксплуатационных организаций .

Общие принципы расчета надежности и резервирования тепловых сетей были сформулированы В.Я. Хасилевым и А.А. Иониным. Математические модели для оценки показателей надежности теплоснабжения потребителей и система нормативов разрабатывались в институте ВНИПИЭнергопром, МИСИ, Институте систем энергетики им. Л.А.Мелентьева СО РАН. Основой для оценки норм аварийной подачи тепла и учета временного резерва в расчетах надежности стала полученная Е.Я. Соколовым зависимость для расчета нестационарного температурного режима в помещениях.

Проведенные исследования были собраны, обобщены и развиты в справочнике «Надежность систем теплоснабжения» (далее Справочник) , который входит в четырехтомный справочник «Надежность систем энергетики и их оборудования» под ред. акад. Ю.Н. Руденко.

В Справочнике изложены методические подходы и алгоритмы для оценки надежности теплоснабжения потребителей и построения систем с требуемым уровнем надежности на основе резервирования ТС. Представлена накопленная к тому времени статистика по отказам в ТС, на ТЭС, в котельных и результаты ее статистической обработки. Содержатся также данные по системе нормативов надежности, которые легли в основу регламентов, показателей и нормативов для оценки надежности теплоснабжения, включенных в СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети» .

Разработанная методика ориентирована на использование этих нормативов.

Особенности ТС и процессов теплоснабжения с позиций

исследования надежности

Определяющее влияние на методический подход к решению поставленных задач (количественная оценка надежности теплоснабжения потребителей и построение ТС, удовлетворяющей требованиям надежности) оказывают следующие свойства ТС и технологические особенности процессов теплоснабжения:

1. ТС это нелинейные пространственные сетевые структуры произвольной топологии, имеющие большое число элементов и подключенных к узлам сети потребителей с разными требованиями к надежности теплоснабжения. Тепловая нагрузка потребителей разнородна и меняется в течение отопительного периода. Чтобы обеспечить выполнение основной функции ТС – надежную подачу тепловой энергии потребителям, рассредоточенным по узлам сети, в соответствии с их индивидуальными требованиями, необходимо использовать узловые показатели, позволяющие оценивать надежность теплоснабжения каждого потребителя. Социальный характер систем также требует рассматривать проблему надежности со стороны потребителей.

2. Полный отказ ТС – чрезвычайно редкое событие. Здесь происходят частичные отказы, при которых нарушается теплоснабжение только части потребителей, причем с разными последствиями у каждого из них. Для определения глубины отказов у каждого потребителя в резервированных ТС, имеющих кольцевую часть, необходимы расчеты послеаварийных гидравлических режимов.

3. Угроза катастрофических последствий при длительном нарушении теплоснабжения потребителей накладывает ограничения на допустимое время ликвидации отказов.

Это время может быть увеличено резервированием тепловой сети, которое позволяет поддерживать некоторый пониженный уровень подачи тепла потребителям во время ликвидации отказов. Это исключает катастрофические последствия, но при некотором снижении температуры воздуха в зданиях.

Таким образом формируется временной резерв потребителей, представляющий собой время снижения температуры воздуха в здании до некоторого граничного значения, которое нормируется, так же как и частота таких снижений.

Основные методические положения

1. Рассматриваются два уровня теплоснабжения потребителей – расчетный и пониженный (аварийный). В соответствии со СНиП 41-02-2003 (таблица 2 и п. 6.33) пониженный уровень характеризуется подачей потребителям аварийной нормы тепла во время ликвидации отказов в резервируемой части ТС.

2. Отказ функционирования для каждого уровня формулируется с позиций потребителя как снижение температуры воздуха в зданиях ниже граничного для данного уровня значения . Для расчетного уровня теплоснабжения это граничное значение соответствует расчетной температуре воздуха в здании, для пониженного уровня - нормам, установленным СНиП 41-02-2003 (п. 4.2).

3. Надежность теплоснабжения оценивается узловыми показателями, определяемыми для узлов-потребителей: двумя вероятностными и одним детерминированным.

Для оценки надежности расчетного уровня используется коэффициент готовности , представляющий собой вероятность того, что в произвольный момент времени будет обеспечен расчетный уровень теплоснабжения j -го потребителя (среднее значение доли отопительного сезона, в течение которой теплоснабжение j -го потребителя не нарушается).

Надежность пониженного уровня оценивается вероятностью безотказной работы P j , представляющей собой вероятность того, что в течение отопительного периода температура внутреннего воздуха в зданиях j -го потребителя не опустится ниже граничного значения.

Детерминированный показатель – норма подачи тепла потребителям в аварийных ситуациях .

4. Количество теплоты, получаемое каждым потребителем во время ликвидации отказов на участках кольцевой части сети, определяется на основе расчетов послеаварийных гидравлических режимов.

5. ПН рассчитываются за отопительный период с учетом временного резерва потребителей, его зависимости от температур наружного воздуха и продолжительностей их стояния.

6. В задачах синтеза на основе расчета показателей и выявляется необходимость структурного резервирования ТС и выделяется резервируемая часть сети.

7. Диаметры участков резервируемой части ТС определяются из условий подачи потребителям во время ликвидации отказов аварийной нормы тепла (параметрическая избыточность).

8. Для решения задач составляется расчетная схема, в которой участки ТС отображаются ветвями, места расположения ИТ, потребителей и разветвлений участков сети – узлами с притоками и отборами теплоносителя или без них. Элементы оборудования указываются соответствующими обозначениями (графическими примитивами).

Степень детализации расчетной схемы зависит от постановки задачи. Так, в качестве потребителей могут рассматриваться отдельные здания, группы зданий, городские микрорайоны или другие совокупности потребителей, подключенных к узлу расчетной схемы. Соответствующую детализацию будет иметь и расчетная схема ТС. При этом расчетная схема может отображать только подающие или только обратные линии ТС (однолинейная расчетная схема). Потребители и источники в такой схеме моделируются отборами или притоками теплоносителя. В двухлинейной расчетной схеме ветвями отображаются подающие и обратные линии ТС, схемы теплоподготовительных установок источников и потребителей.

Двухлинейные расчетные схемы используются для расчетов послеаварийных гидравлических режимов.

Расчет ПН теплоснабжения потребителей (задача анализа)

Задача состоит в определении узловых ПН для рассматриваемых уровней надежности теплоснабжения по характеристикам надежности элементов сети.

Коэффициент готовности к обеспечению расчетного теплоснабжения j -го потребителя:

Здесь: - стационарная вероятность рабочего состояния сети;

Вероятность состояния сети, соответствующая отказу f -го элемента;

- множество элементов ТС, выход которых в аварию не нарушает расчетный уровень теплоснабжения j -го потребителя;

- параметр потока отказов f- го элемента;

Продолжительность (число часов) стояния в течение отопительного периода температуры наружного воздуха ниже - температуры воздуха, при которой время восстановления f -го элемента ( равно временному резерву j -го потребителя, т.е. времени снижения температуры воздуха в здании j -го потребителя до минимально допустимого значения ().

Стационарные вероятности состояний ТС ( и ) определяются для марковского стационарного процесса смены состояний ТС с простым пуассоновским распределением потока отказов .

При предположении, что во время восстановления отказавшего элемента отказы других элементов не происходят, то стационарные вероятности вычисляются по следующим зависимостям:

Здесь: – параметр потока отказов элемента ТС, 1/ч;

m - интенсивность восстановления элементаТС, 1/ч;

N - число элементов ТС;

¦ - индекс (номер) отказавшего элемента.

Временной резерв потребителей учитывается при определении через продолжительность стояния () температуры наружного воздуха (), при которой время восстановления элемента () равно временному резерву j -го потребителя.

Температуры равенства времени восстановления и временного резерва определяются на основе формулы Е.Я. Соколова, в которой время нарушения теплоснабжения принимается равным времени восстановления, а температура внутреннего воздуха – граничному значению:

(5)

где - расчетная температура воздуха в здании j -го потребителя, 0 С;

Расчетная для отопления температура наружного воздуха, 0 С;

– относительный часовой расход тепла у j -го потребителя при отказе f -го элемента при ;

Коэффициент тепловой аккумуляции здания j -го потребителя, ч.

Если ≥ 8 о С, отказ элемента влияет на теплоснабжение потребителя в течение всего отопительного периода и в формуле (2) принимется равной продолжительности отопительного периода ().

Если =, отказ элемента не влияет на теплоснабжение потребителя и =0.

Если и ее значение определяется по графику продолжительностей стояния температур (график Россандера).

Таким образом автоматически выделяются: а) элементы, отказы которых нарушают и не нарушают пониженный уровень теплоснабжение потребителя, и б) доля отопительного периода, в течение которой нарушение имеет место.

Блок-схема алгоритма расчета ПН приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Алгоритм расчета показателей надежности тепловых сетей

В блоке I определяются характеристики надежности элементов ТС: интенсивность и параметр потока отказов, интенсивность и среднее время восстановления.

При наличии статистических данных об отказах элементов ТС полученные на основе их обработки характеристики надежности элементов должны быть сопоставлены с достигнутым уровнем, а по времени восстановления теплопроводов и с рекомендациями СНиП41-02-2003 «Тепловые сети».

Если окажется, что полученные значения существенно хуже, то уже на этом этапе необходима разработка предложений по улучшению характеристик надежности элементов ТС (замена изношенных участков, повышение технической оснащенности АВС, увеличение численности ремонтного персонала, секционирование ТС). Для расчетов ПН и выбора объема резервирования ТС характеристики надежности элементов следует принимать с учетом принятых предложений, поскольку недопустимо низкий технический уровень ТС компенсировать ее резервированием.

При отсутствии статистических данных расчет интенсивности отказов теплопроводов производится, в соответствии с Методическими рекомендациями , с использованием распределения Вейбулла с учетом времени эксплуатации теплопроводов. При этом участки сети, работающие более 25 лет, выделяются в отдельную группу как потенциально ненадежные. После дополнительного анализа их состояния выбираются участки рекомендуемы6е к замене. Для расчетов на перспективу интенсивность отказов этих участков принимается как для новых теплопроводов в период нормальной эксплуатации ().

При отсутствии статистических данных о времени восстановления элементов ТС, значения времени восстановления выбираются в соответствии с нормированными в таблице 2 СНиП 41-02-2003 значениями, в зависимости от диаметра теплопровода и расстояния между секционирующими задвижками.

В блоке II по зависимостям (3) или (4) определяются вероятности рабочего состояния сети и вероятности состояния сети с отказом одного из элементов.

Вычисленным вероятностям состояний сети ставится в соответствие количество тепловой энергии, подаваемой потребителям в этих состояниях, т.е. определяется подача теплоносителя и теплоты (абсолютные и относительные) каждому потребителю при выходе в аварию каждого из элементов ТС.

В ТС, имеющих кольцевую часть, каждому состоянию с отказом элементов кольцевой части сети соответствует свой уровень подачи тепловой энергии потребителям.

Этот уровень определяется в блоке III путем моделирования отказов и расчетов послеаварийных гидравлических режимов. На основе полученных результатов расчетов составляются матрицы относительных расходов теплоносителя у потребителей в этих режимах (по отношению к расчетному).

Моделирование послеаварийных ситуаций производится путем автоматического исключения элементов из расчетной схемы ТС. Расчеты послеаварийных гидравлических режимов выполняются с помощью математических моделей потокораспределения, реализованных в соответствующих геоинформационных системах и программно-расчетных комплексах (например, ПРК ZuluThermo ГИС Zulu) для двухлинейной расчетной схемы ТС.

В блоке IV по результатам расчетов в блоке III определяются температуры воздуха в зданиях в конце периода восстановления теплоснабжения (), температуры равенства времени восстановления элемента и временного резерва потребителя () и продолжительности стояния этих температур в отопительном периоде (). По полученным данным определяются элементы ТС, отказ которых нарушает расчетный и пониженный уровни теплоснабжения каждого потребителя.

В блоках V и VI по зависимостям (1) и (2) рассчитываются коэффициенты готовности системы к обеспечению расчетного теплоснабжения и вероятности обеспечения пониженного уровня теплоснабжения каждого потребителя.

Задача построения ТС с заданным уровнем надежности (задача синтеза)

Задача состоит в обосновании мероприятий, обеспечивающих выполнение требований СНиП 41-02-2003 к надежности теплоснабжения.

При ее решении необходимо выполнение двух следующих условий:

Удовлетворение нормативным значениям вероятностных ПН;

Обеспечение потребителей аварийной нормой тепла во время восстановления отказов на участках резервируемой части сети.

Для каждого узла-потребителя расчетной схемы сети:

где – нормативное значение коэффициента готовности;

– нормативное значение вероятности того, что температура воздуха в зданиях не опустится ниже граничного значения;

Множество участков кольцевой части ТС, гидравлически связанных с j -м потребителем;

Количество типоразмеров диаметров теплопроводов, для которых установлена норма аварийной подачи тепла.

ПН нормированы в СНиП 41-02-2003 и имеют следующие значения: ; Величина нормирована в зависимости от диаметра теплопровода и расчетной температуры наружного воздуха (пп. 6.33, 6.10).

Вероятностные показатели и и детерминированный показатель хорошо отражают специфику резервирования в ТС и позволяют разработать рациональный алгоритм построения структуры ТС, удовлетворяющей требованиям надежности.

В нерезервированной ТС значения выше чем для тех же потребителей в сети с резервированием, а значения – ниже.

При резервировании ТС:

Значения увеличиваются, так как увеличивается временной резерв потребителей;

Значения уменьшаются, так как на расчетное теплоснабжение потребителей влияет большее число элементов ТС (не только элементы, входящие в путь теплоснабжения потребителя, но и элементы связанной с ним кольцевой части сети);

При объем резервирования должен увеличиваться до тех пор, пока не достигнут нормативного значения, а своего норматива еще не нарушат.

Таким образом, если в тупиковой сети , резервирования сети не требуется, если , необходимо определить объем резервирования, обеспечивающий нормативные значение показателей .

Если в ТС без резервирования (а также при увеличении объема резервирования сети) значения оказываются меньше нормативного, это значит, что масштабы системы завышены и необходимо уменьшить радиус действия и общую длину сети от данного источника – либо введением дополнительного источника, либо переключением части потребителей на другие источники.

Для реализации методики используются вероятностные модели функционирования системы и расчета узловых ПН, детерминированные модели теплообмена в зданиях и расчета гидравлических режимов в многоконтурных ТС. Их эффективная реализация возможна только в геоинформационных системах, в которых разрабатываются электронные модели схем теплоснабжения.

Пример расчета показателей надежности тепловой сети

с резервированием от ТЭЦ тепловой мощностью 646 Гкал/ч

Источником теплоты в системе теплоснабжения, расположенной в районе Нижнего Новгорода, является ТЭЦ электрической мощностью 350 МВт с присоединенной тепловой нагрузкой 646 Гкал/ч. Продолжительность отопительного периода 5232 ч, расчетная для отопления температура наружного воздуха −30°С, средняя за отопительный период температура наружного воздуха −4,7°С.Тепловая энергия подается потребителям по двухтрубным водяным ТС, проложенным преимущественно в непроходных каналах.

Схема ТС (рисунок 2) включает 178 участков и 29 потребителей. Сеть частично резервирована. От ТЭЦ идут две магистрали. Магистраль первой очереди содержит 33 участка с диаметрами от 400 до 1000 мм, общей протяженностью 5,8 км. Магистраль второй очереди содержит 9 участков с диаметрами от 800 до 1000 мм, общей протяженностью 3,3 км. Кольцевая часть сети образована 22 участками третей очереди с диаметрами от 500 до 600 мм, общей протяженностью 2,4 км, а также 17 участками четвертой очереди с диаметрами от 400 до 500 мм, общей протяженностью 2,2 км.

Рисунок 2. Схема резервированной тепловой сети ТЭЦ тепловой мощностью

646 Гкал/ч и результаты расчета ПН ТС

Расчет ПН показал, что значения коэффициентов готовности относительно расчетного уровня теплоснабжения для всех потребителей удовлетворяют нормативным требованиям. Нормативы же по вероятности обеспечения минимально допустимых температур воздуха в зданиях нарушаются у шести потребителей, образующих зону ненадежного теплоснабжения в тупиковой части сети, показанной на рисунке 2.

У этих потребителей нарушается и норма аварийной подачи тепла – до нуля при отказах участков тупиковой части сети и до 0,3 от требуемого значения при отказах на участках магистрали второй очереди диаметром 800 мм.

С позиций достижения нормативных значений ПН сначала была выполнена расчетная проверка эффективности мероприятий по замене участков ТС с высокими значениями параметра потока отказов. Однако вероятность обеспечения минимально допустимых температур воздуха в зданиях потребителей зоны ненадежного теплоснабжения не достигла нормативного значения.

Затем было принято и проверено решение по увеличению объема резервирования ТС путем включения перемычки длиной 149 м диаметром 500 мм, равным большему из диаметров смежных участков сети (рисунок 3).

Рисунок 3. Увеличение объема резервирования тепловой сети ТЭЦ и результаты расчета ее показателей надежности

Расчеты показали (рисунок 3), что при включении перемычки, вероятности обеспечения пониженного уровня теплоснабжения удовлетворяют нормативному значению, коэффициенты готовности остались существенно выше нормативного значения. Норматив подачи теплоты потребителям при отказах участков той части сети, которая раньше была тупиковой, а теперь вошла в кольцевую часть, также стал выполняться.

Однако при отказах участков магистрали второй очереди, подача тепла потребителям по-прежнему составляет 0,3 от требуемого значения. Температура воздуха в зданиях при отказах этих участков снизится до 6-7°С, что недопустимо не только с позиций надежности теплоснабжения потребителей, но и с позиций живучести системы. Для того, чтобы избежать таких ситуаций, необходимо увеличение диаметров ряда участков магистрали первой очереди до 800 мм.

Расчет ПН теплоснабжения потребителей, их доведение до нормативных значений и обоснование требуемого объема резервирования ТС выполняется с принятием ряда определенных решений на каждом этапе расчета. Рекомендации по обеспечению надежности теплоснабжения потребителей разрабатываются в том случае, если расчетные значения ПН для существующего состояния ТС не соответствуют нормативным требованиям. Разработка выполняется в следующей последовательности:

1. На основе анализа характеристик надежности выявляются элементы ТС с высокими значениями параметра потока отказов и времени восстановления.

Для расчетов ПН и выбора объема резервирования ТС характеристики надежности элементов следует принимать с учетом принятых предложений, поскольку недопустимо низкий технический уровень ТС компенсировать ее резервированием.

3. Рассчитываются новые значения ПН теплоснабжения потребителей при моделировании реализации рекомендаций по улучшению характеристик надежности ряда элементов ТС. Новые значения ПН сравниваются с нормативными, т.е. проверяется выполнение условий ¸ (8).

4. Если нормативные значения не достигнуты, разрабатываются рекомендации по повышению ПН в зависимости от того, какие из условий (6) ¸ (8) нарушаются (рисунок 4).

потребителей

Одним из основных мероприятий (в случае если при выполнении условий (6) все или часть условий (7) не выполняются), является введение или увеличение объема резервирования ТС путем устройства аварийных перемычек, дублирования участков сети, увеличения диаметров теплопроводов, увеличения располагаемого напора на коллекторах источника. Как правило, первыми следует резервировать головные участки ТС, при необходимости наращивая объем резервирования к периферии. Диаметры перемычек следует выбирать по наибольшему диаметру смежных участков сети.

Для вариантов резервирования моделируются и рассчитываются послеаварийные гидравлические режимы, соответствующие отказам элементов кольцевой части сети, и проверяется, обспечиваются ли потребители во время ликвидации отказов нормой аварийной подачи тепла (условие (8)).

Следует иметь в виду, что затраты на резервирование могут быть снижены, если в системах есть возможность отключения нагрузки горячего водоснабжения во время ликвидации отказов. Неотключаемая по каким-либо причинам часть нагрузки горячего водоснабжения должна учитываться при расчете резервирования.

Выполнение ограничений (8) означает, что диаметры реконструируемых существующих и новых проектируемых участков ТС и располагаемый напор на коллекторах ИТ достаточны. Если выполняются не все ограничения (8), необходимо рассмотреть увеличение диаметров на некоторых участках кольцевой части сети и, возможно, располагаемого напора на источнике. Для «перекладки» в первую очередь выбираются участки с максимальными удельными потерями давления.

Если в ТС без резервирования или при увеличении объема резервирования кольцевой сети коэффициент готовности оказывается меньше нормативного (не выполняются условия (6)), а возможности замены участков и снижения времени восстановления исчерпаны, это значит, что масштабы системы завышены и необходимо уменьшать радиус действия и общую длину сети от данного источника. Это может быть достигнуто либо введением дополнительного источника, либо переключением части потребителей на другие источники.

Разработка рекомендаций, моделирование и анализ результатов выполняются последовательными итерациями до тех пор, пока будет найден оптимальный вариант программы мероприятий, позволяющий в перспективе повысить надежность теплоснабжения потребителей до требуемого нормативами уровня.

Повторение расчетов ПН в условиях программной реализации на базе ГИС не является сложной задачей и сводится к корректировке некоторых исходных данных для последующего расчета.

Список использованных источников

2. Требования к схемам теплоснабжения, порядку их разработки и утверждения (утверждены постановлением Правительства РФ от 22 февраля 2012 г. № 154).

4. Надежность технических систем: Справочник / Под ред. И.А. Ушакова. - М.: Радио и связь, 1985. – 608 с.

5. Такайшвили М.К., Хасилев В.Я. Об основах методики расчета и резервирования тепловых сетей //Теплоэнергетика. - 1972. - №4. - С. 14-19.

6. Ионин А.А. Надежность систем тепловых сетей. - М.: Стройиздат, 1989. - 265 с.

7. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. – 7-е изд., стереот. – М.: Издательство МЭИ. – 2011. – 472 с.

8. Красовский Б.М., Коломина Е.В. К вопросу об оценке надежности систем теплоснабжения //ТР. ин-та ВНИПИЭнергопром. 1976. Вып. 8. С. 51-54.

9. Сеннова Е.В., Сидлер В.Г. Математическое моделирование и оптимизация развивающихся теплоснабжающих систем. - Новосибирск, 1985 г. - 222 с.

10. Кучев В.А. Повышение надежности теплоснабжающих систем на базе совершенствования процессов восстановления теплоснабжения при отказах теплопроводов// Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. - 1988. - №3. - С. 38-45.

11. Вариант структуры, состава и численных значений нормативов надежности теплоснабжающих систем/ Б.Н. Громов, В.А. Кучев, Е.В. Сеннова и др. //Метод. вопр. исследования надежности больших систем энергетики. Вып. 37. - Киев, 1990. - С. 155-167.

12. Надежность систем энергетики. Терминология. – М.: Наука, 1980. – Вып. 95.

13. Надежность систем энергетики. (Сборник рекомендуемых терминов). – М.: ИАЦ «Энергия», 2007.

14. Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочное издание в 4 т. под ред. акад. Ю.Н. Руденко. Т. 4 Надежность систем теплоснабжения / Е.В. Сеннова, А.В. Смирнов, А.А. Ионин и др. - Новосибирск: Наука, 2000 г. – 351 с.

15. СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». -М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.

16. Гнеденко В.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. – М.: Наука. – 1965. – 524 с.

17. В.Е. Козин, Т.А. Левина, А.П. Марков и др. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов. – Т34 М.: Высш. школа, 1980. – 408 с.

18. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. – М.: Наука. – 1984. – 328 с.

Термины и определения, используемые в данном разделе, соответствуют определениям ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике».

Надежность – свойство участка тепловой сети или элемента тепловой сети сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность обеспечивать передачу теплоносителя в заданных режимах и условиях применения и технического обслуживания. Надежность тепловой сети и системы теплоснабжения является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств.

Безотказность – свойство тепловой сети непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки;

Долговечность – свойство тепловой сети или объекта тепловой сети сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта;

Ремонтопригодность – свойство элемента тепловой сети, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта;

Исправное состояние – состояние элемента тепловой сети и тепловой сети в целом, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и(или) конструкторской (проектной) документации;

Неисправное состояние – состояние элемента тепловой сети или тепловой сети в целом, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации;

Работоспособное состояние – состояние элемента тепловой сети или тепловой сети в целом, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации;

Неработоспособное состояние - состояние элемента тепловой сети, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Для сложных объектов возможно деление их неработоспособных состояний. При этом из множества неработоспособных состояний выделяют частично неработоспособные состояния, при которых тепловая сеть способна частично выполнять требуемые функции;

Предельное состояние – состояние элемента тепловой сети или тепловой сети в целом, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно;

Критерий предельного состояния - признак или совокупность признаков предельного состояния элемента тепловой сети, установленные нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией. В зависимости от условий эксплуатации для одного и того же элемента тепловой сети могут быть установлены два и более критериев предельного состояния;

Дефект – по ГОСТ 15467;

Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния;

Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состоянии элемента тепловой сети или тепловой сети в целом;

Критерий отказа – признак или совокупность признаков нарушения работоспособного состояния тепловой сети, установленные в нормативно-технической и(или) конструкторской (проектной) документации.

Для целей перспективной схемы теплоснабжения термин «отказ» будет использован в следующих интерпретациях:

отказ участка тепловой сети – событие, приводящие к нарушению его работоспособного состояния (т. е. прекращению транспорта теплоносителя по этому участку в связи с нарушением герметичности этого участка);

отказ системы теплоснабжения – событие, приводящее к падению температуры в отапливаемых помещениях жилых и ниже +12°С, в промышленных зданиях ниже +8 °С (СНиП 41-02-2003. Тепловые сети).

При разработке схемы теплоснабжения для описания надежности термин «повреждение» будет употребляться только в отношении событий, к которым в соответствии с ГОСТ 27.002-89 эти события не приводят к нарушению работоспособности участка тепловой сети и, следовательно, не требуют выполнения незамедлительных с целью восстановления его работоспособности.

К таким событиям относятся зарегистрированные «свищи» на прямом или обратном теплопроводах тепловых сетей.

Мы также не будем употреблять термин «авария», так как это характеристика «тяжести» отказа и возможных последствие его устранения. Все упомянутые в этом абзаце термины устанавливают лишь градацию (шкалу) отказов.

В соответствии со СНиП 41-02-2003 расчет надежности теплоснабжения должен производиться для каждого потребителя, при этом минимально допустимые показатели вероятности безотказной работы следует принимать для:

источника теплоты Рит = 0,97;

тепловых сетей Ртс = 0,9;

потребителя теплоты Рпт = 0,99;

СЦТ в целом Рсцт = 0,86.

Расчет вероятность безотказной работы тепловой сети по отношению к каждому потребителю осуществляется по следующему алгоритму:

1. Определяется путь передачи теплоносителя от источника до потребителя, по отношению к которому выполняется расчет вероятности безотказной работы тепловой сети.

2. На первом этапе расчета устанавливается перечень участков теплопроводов, составляющих этот путь.

3. Для каждого участка тепловой сети устанавливаются: год его ввода в эксплуатацию, диаметр и протяженность.

4. На основе обработки данных по отказам и восстановлениям (времени, затраченном на ремонт участка) всех участков тепловых сетей за несколько лет их работы устанавливаются следующие зависимости:

л0 - средневзвешенная частота (интенсивность) устойчивых отказов участков конкретной системе теплоснабжения при продолжительности эксплуатации участков от 3 до 17 лет (1/км/год);

средневзвешенная частота (интенсивность) отказов для участков тепловой сети с продолжительностью эксплуатации от 1 до 3 лет;

средневзвешенная частота (интенсивность) отказов для участков тепловой сети с продолжительностью эксплуатации от 17 и более лет;

средневзвешенная продолжительность ремонта (восстановления) участков тепловой сети;

средневзвешенная продолжительность ремонта (восстановления) участков тепловой сети в зависимости от диаметра участка;

Частота (интенсивность) отказов1 каждого участка тепловой сети измеряется с помощью показателя л который имеет размерность или . Интенсивность отказов всей тепловой сети (без резервирования) по отношению к потребителю представляется как последовательное (в смысле надежности) соединение элементов, при котором отказ одного из всей совокупности элементов приводит к отказу все системы в целом. Средняя вероятность безотказной работы системы, состоящей из последовательно соединенных элементов, будет равна произведению вероятностей безотказной работы:

Интенсивность отказов всего последовательного соединения равна сумме интенсивностей отказов на каждом участке

Где

Протяженность каждого участка, [км].

И, таким образом, чем выше значение интенсивности отказов системы, тем меньше вероятность безотказной работы. Параметр времени в этих выражениях всегда равен одному отопительному периоду, т. е. значение вероятности безотказной работы вычисляется как некоторая вероятность в конце каждого рабочего цикла (перед следующим ремонтным периодом).

Интенсивность отказов каждого конкретного участка может быть разной, но самое главное, она зависит от времени эксплуатации участка (важно: не в процессе одного отопительного периода, а времени от начала его ввода в эксплуатацию). В нашей практике для описания параметрической зависимости интенсивности отказов мы применяем зависимость от срока эксплуатации, следующего вида, близкую по характеру к распределению Вейбулла:

ф - срок эксплуатации участка [лет].

Характер изменения интенсивности отказов зависит от параметра б: при б<1, она

монотонно убывает, при б>1 - возрастает; при б=1 функция принимает вид л(t)=л0=Const. л0-это средневзвешенная частота (интенсивность) устойчивых отказов в конкретной системе теплоснабжения.

Обработка значительного количества данных по отказам, позволяет использовать

следующую зависимость для параметра формы интенсивности отказов:

На рис. 18 приведен вид зависимости интенсивности отказов от срока эксплуатации участка тепловой сети. При ее использовании следует помнить о некоторых допущениях, которые были сделаны при отборе данных:

она применима только тогда, когда в тепловых сетях существует четкое разделение на эксплуатационный и ремонтный периоды;

в ремонтный период выполняются гидравлические испытания тепловой сети после каждого отказа.

Рисунок 1 - Интенсивность отказов

5. По данным региональных справочников по климату о среднесуточных температурах наружного воздуха за последние десять лет строят зависимость повторяемости температур наружного воздуха (график продолжительности тепловой нагрузки отопления). При отсутствии этих данных зависимость повторяемости температур наружного воздуха для местоположения тепловых сетей принимают по данным СНиП 2.01.01.82 или Справочника «Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей».

6. С использованием данных о теплоаккумулирующей способности абонентских установок определяют время, за которое температура внутри отапливаемого помещения снизится до температуры, установленной в критериях отказа теплоснабжения. Отказ теплоснабжения потребителя – событие, приводящее к падению температуры в отапливаемых помещениях жилых и общественных зданий ниже +12 °С, в промышленных зданиях ниже +8 °С (СНиП 41-02-2003. Тепловые сети). Например, для расчета времени снижения температуры в жилом здании используют формулу:

, где

Внутренняя температура, которая устанавливается в помещении через время z в часах, после наступления исходного события, 0С;

z – время, отсчитываемое после начала исходного события, ч;

Температура в отапливаемом помещении, которая была в момент начала исходного события, 0С;

Температура наружного воздуха, усредненная на периоде времени z, 0С;

Подача теплоты в помещение, Дж/ч;

Удельные расчетные тепловые потери здания, Дж/(чЧ0С);

Коэффициент аккумуляции помещения (здания), ч.

Для расчет времени снижения температуры в жилом задании до +12⁰С. при

внезапном прекращении теплоснабжения эта формула при 0имеет следующий

, где

Внутренняя температура, которая устанавливается критерием отказа теплоснабжения (+120С для жилых зданий);

Расчет проводится для каждой градации повторяемости температуры наружного

воздуха, при коэффициенте аккумуляции жилого здания в=40 часов.

7. На основе данных о частоте (потоке) отказов участков тепловой сети, повторяемости температур наружного воздуха и данных о времени восстановления (ремонта) элемента (участка, НС, компенсатора и т. д.) тепловых сетей определяют вероятность отказа теплоснабжения потребителя.

8. В случае отсутствия достоверных данных о времени восстановления теплоснабжения потребителей используются данные1 указанные в таблице 74.

Таблица 1 - Среднее время восстановления

Расчет выполняется для каждого участка и/или элемента, входящего в путь от источника до абонента:

по уравнению 2.5 вычисляется время ликвидации повреждения на i-том участке;

по каждой градации повторяемости температур с использованием уравнения 2.4 вычисляется допустимое время проведения ремонта;

вычисляется относительная и накопленная частота событий, при которых время снижения температуры до критических значений меньше чем время ремонта повреждения;

вычисляется поток отказов участка тепловой сети, способный привести к снижению температуры в отапливаемом помещении до температуры в +12 градусов Цельсия.

10.1. Раздел 1. Определение перспективных показателей надежности, определяемых числом нарушений в подаче

Развитие системы централизованного теплоснабжения в соответствии с настоящей программой позволит повысить надежность централизованного теплоснабжения и достигнуть более высокого коэффициента надежности за счет повышения надежности источника тепловой энергии, снижения доли ветхих сетей и т. д.

Оценка основных показателей надежности представлена в таблице 75.

Таблица 2 - Критерии надежности системы теплоснабжения

В зависимости от полученных показателей надежности отдельных систем и системы коммунального теплоснабжения поселения (населенного пункта) они с точки зрения надежности могут быть оценены как:

высоконадежные при Кнад - более 0,9

надежные Кнад - от 0,75 до 0,89

малонадежные Кнад - от 0,5 до 0,74

ненадежные Кнад - менее 0,5.

10.2 Раздел 2. Определение перспективных показателей, определяемых приведенной продолжительностью прекращений подачи тепловой энергии

Прекращения подачи тепловой энергии по состоянию на 2014 год (с учетом теплоиспользующих устройств), а также технологических ограничений, связанных с необеспечением заявленного располагаемого напора на потребительском вводе на тепловых сетях не зафиксировано. Данный показатель может быть рассчитан в том случае, если по каждому участку можно определить место повреждения с указанием времени отключения потребителя от сети. Однако, в связи с отсутствием информации по существующим отказам на тепловых сетях, произвести математические расчеты невозможно.

10.3. Раздел 3. Определение перспективных показателей, определяемых приведенным объемом недоотпуска тепла в результате нарушений в подаче тепловой энергии

Данный показатель может быть рассчитан в том случае, если по каждому участку можно определить место повреждения с указанием времени отключения потребителя от сети. Однако, в связи с отсутствием информации по существующим отказам на тепловых сетях, произвести математические расчеты невозможно.

10.4. Раздел 4. Определение перспективных показателей, определяемых средневзвешенной величиной отклонений температуры теплоносителя, соответствующих отклонениям параметров теплоносителя в результате нарушений в подаче тепловой энергии

Средневзвешенная величина отклонений температуры теплоносителя, соответствующая суммарному отклонению параметров теплоносителя в результате нарушений в подаче тепловой энергии, ожидается в пределах границ, установленных действующими НТД (ПТЭ) в период с 2015 г. от температурных графиков на коллекторах источников тепловой энергии и отклонений в точках поставки, устанавливаемых энергетическими характеристиками тепловых сетей.

10.5. Раздел 5. По результатам оценки надежности теплоснабжения разрабатываются предложения, обеспечивающие надежность систем теплоснабжения, в том числе следующие предложения:

10.5.1. Применение на источниках тепловой энергии рациональных тепловых схем с дублированными связями и , обеспечивающих готовность энергетического оборудования

Применение рациональных тепловых схем, с дублированными связями, обеспечивающих готовность энергетического оборудования источников теплоты, выполняется на этапе их проектирования. При этом топливо-, электро - и водоснабжение источников теплоты, обеспечивающих теплоснабжение потребителей первой категории, предусматривается по двум независимым вводам от разных источников, а также использование запасов резервного топлива. Источники теплоты, обеспечивающие теплоснабжение потребителей второй и третей категории, обеспечиваются электро - и водоснабжением по двум независимым вводам от разных источников и запасами резервного топлива. Кроме того, для теплоснабжения потребителей первой категории устанавливаются местные резервные (аварийные) источники теплоты (стационарные или передвижные). При этом допускается резервирование, обеспечивающее в аварийных ситуациях 100%-ную подачу теплоты от других тепловых сетей. При резервировании теплоснабжения промышленных предприятий, как правило, используются местные резервные (аварийные) источники теплоты.

Применение рациональных тепловых схем с дублированными связями в системах теплоснабжения городского поселения Кубинка не требуется.

10.5.2. Установка резервного оборудования

Установки резервного оборудования на источниках тепловой энергии не требуется.

10.5.3. Организация совместной работы нескольких источников тепловой энергии

Организация совместной работы нескольких источников теплоты на единую тепловую сеть позволяет, в случае аварии на одном из источников, частично обеспечивать единые тепловые нагрузки за счет других источников теплоты.

В связи с территориальным расположением источников, организация совместной работы нескольких котельных не представляется возможной.

10.5.4. Взаимное резервирование тепловых сетей смежных районов городского поселения

Структурное резервирование разветвленных тупиковых тепловых сетей осуществляется делением последовательно соединенных участков теплопроводов секционирующими задвижками. К полному отказу тупиковой тепловой сети приводят лишь отказы головного участка и головной задвижки теплосети. Отказы других элементов основного ствола и головных элементов основных ответвлений теплосети приводят к существенным нарушениям ее работы, но при этом остальная часть потребителей получает тепло в необходимых количествах. Отказы на участках небольших ответвлений приводят только к незначительным нарушениям теплоснабжения, и отражается на обеспечении теплом небольшого количества потребителей. Возможность подачи тепла не отключенным потребителям в аварийных ситуациях обеспечивается использованием секционирующих задвижек. Задвижки устанавливаются по ходу теплоносителя в начале участка после ответвления к потребителю. Такое расположение позволяет подавать теплоноситель потребителю по этому ответвлению при отказе последующего участка теплопровода.

В связи с территориальным расположением источников, взаимное резервирование тепловых сетей смежных районов не представляется возможным.

Статья 20. Проверка готовности к отопительному периоду

1. Проверке готовности к отопительному периоду подлежат:

1) муниципальные образования;

2) теплоснабжающие организации и теплосетевые организации;

3) потребители тепловой энергии, теплопотребляющие установки которых подключены к системе теплоснабжения.

2. Проверка готовности муниципальных образований к отопительному периоду осуществляется федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по контролю и надзору в сфере безопасного ведения работ, связанных с безопасностью электрических и тепловых установок, тепловых сетей. Проверка готовности теплоснабжающих организаций, теплосетевых организаций и потребителей тепловой энергии к отопительному периоду осуществляется органами местного самоуправления поселений, городских округов.

3. Проверка готовности к отопительному периоду осуществляется органами, указанными в части 2 настоящей статьи, в соответствии с правилами оценки готовности к отопительному периоду, которые утверждаются федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным на реализацию государственной политики в сфере теплоснабжения, и которыми, в частности, устанавливаются категории потребителей тепловой энергии, подлежащие данной проверке, требования к указанным потребителям и критерии надежности их теплоснабжения с учетом климатических условий, требования к теплосетевым организациям, теплоснабжающим организациям о принятии ими мер по обеспечению надежности теплоснабжения потребителей.

4. Проверка готовности к отопительному периоду муниципальных образований осуществляется, в частности, в целях определения наличия плана действий по ликвидации последствий аварийных ситуаций с применением электронного моделирования аварийных ситуаций, системы мониторинга состояния системы теплоснабжения, механизма оперативно-диспетчерского управления в системе теплоснабжения.

5. Проверка готовности к отопительному периоду теплоснабжающих организаций, теплосетевых организаций осуществляется в целях определения соответствия источников тепловой энергии и тепловых сетей требованиям, установленным правилами оценки готовности к отопительному периоду, наличия соглашения об управлении системой теплоснабжения, готовности указанных организаций к выполнению графика тепловых нагрузок, поддержанию температурного графика, утвержденного схемой теплоснабжения, соблюдению критериев надежности теплоснабжения, установленных техническими регламентами, а источников тепловой энергии также в целях подтверждения наличия нормативных запасов топлива. Теплоснабжающие организации и теплосетевые организации, кроме того, обязаны:

1) обеспечивать функционирование эксплуатационной, диспетчерской и аварийной служб;

2) организовать наладку принадлежащих им тепловых сетей;

3) осуществлять контроль режимов потребления тепловой энергии;

4) обеспечивать качество теплоносителей;

5) организовать коммерческий учет приобретаемой тепловой энергии и реализуемой тепловой энергии;

6) обеспечивать проверку качества строительства принадлежащих им тепловых сетей;

7) обеспечить безаварийную работу объектов теплоснабжения;

8) обеспечить надежное теплоснабжение потребителей.

6. Проверка готовности к отопительному периоду потребителей тепловой энергии осуществляется в целях определения их соответствия требованиям, установленным правилами оценки готовности к отопительному периоду, в том числе готовности их теплопотребляющих установок к работе, а также в целях определения их готовности к обеспечению указанного в договоре теплоснабжения режима потребления, отсутствию задолженности за поставленные тепловую энергию (мощность), теплоноситель, организации коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя.

Статья 21. Вывод источников тепловой энергии, тепловых сетей в ремонт и из эксплуатации

1. В целях недопущения ущемления прав и законных интересов потребителей тепловой энергии собственники или иные законные владельцы источников тепловой энергии, тепловых сетей обязаны осуществлять согласование с органами местного самоуправления поселений, городских округов и в случаях, установленных настоящей статьей, с потребителями вывода указанных объектов в ремонт и из эксплуатации.

2. Вывод в ремонт и из эксплуатации источников тепловой энергии, функционирующих в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, осуществляется с учетом положений законодательства Российской Федерации об электроэнергетике.

3. Порядок вывода в ремонт или из эксплуатации источников тепловой энергии, тепловых сетей устанавливается Правительством Российской Федерации в соответствии с положениями настоящей статьи и с другими федеральными законами и должен, в частности, включать в себя порядок и сроки принятия органами местного самоуправления поселений, городских округов предусмотренных настоящей статьей решений о согласовании или несогласовании вывода указанных объектов в ремонт или из эксплуатации.

4. Собственники или иные законные владельцы источников тепловой энергии, тепловых сетей, планирующие вывод их из эксплуатации (консервацию или ликвидацию), не менее чем за восемь месяцев до планируемого вывода обязаны уведомить в целях согласования вывода их из эксплуатации орган местного самоуправления поселения или городского округа о сроках и причинах вывода указанных объектов из эксплуатации в случае, если такой вывод не обоснован в схеме теплоснабжения.

5. Орган местного самоуправления поселения или городского округа, в который направлено уведомление, вправе потребовать от собственников или иных законных владельцев источников тепловой энергии, тепловых сетей приостановить их вывод из эксплуатации на срок не более чем три года в случае наличия угрозы возникновения дефицита тепловой энергии, а собственники или иные законные владельцы указанных объектов обязаны выполнить данное требование органа местного самоуправления. В случае, если продолжение эксплуатации указанных объектов ведет к некомпенсируемым финансовым убыткам, собственникам или иным законным владельцам указанных объектов должна быть обеспечена соответствующая компенсация в порядке, установленном Правительством Российской Федерации.

6. В случае уведомления органа местного самоуправления поселения или городского округа собственниками или иными законными владельцами источников тепловой энергии, тепловых сетей об их намерении прекратить эксплуатацию указанных объектов этот орган вправе потребовать от их собственников или иных законных владельцев выставить указанные объекты на торги в форме аукциона или конкурса и при отсутствии иных лиц, заинтересованных в приобретении указанных объектов, вправе осуществить их выкуп по рыночной стоимости, определенной оценщиком, в целях сохранения системы жизнеобеспечения населения, проживающего на территории соответствующего муниципального образования. Собственники или иные законные владельцы источников тепловой энергии, тепловых сетей вправе продать муниципальному образованию указанные объекты по цене, которая ниже определенной оценщиком рыночной стоимости, или передать их безвозмездно. В случае приобретения муниципальным образованием источника тепловой энергии, тепловых сетей оно несет ответственность за их эксплуатацию.

7. В случае поступления в орган местного самоуправления поселения или городского округа уведомлений от нескольких владельцев источников тепловой энергии о выводе одновременно из эксплуатации указанных источников тепловой энергии этот орган должен осуществлять выбор оставляемых в эксплуатации источников тепловой энергии с учетом минимизации затрат потребителей тепловой энергии, требований энергетической эффективности, обеспечения надежности теплоснабжения.

8. Вывод из эксплуатации тепловых сетей, с использованием которых осуществляется теплоснабжение потребителей тепловой энергии, теплопотребляющие установки которых подключены к этим тепловым сетям в надлежащем порядке, без согласования с указанными потребителями не допускается.

9. Лица, нарушившие установленный настоящей статьей порядок согласования вывода источников тепловой энергии и тепловых сетей из эксплуатации, обязаны возместить убытки, причиненные муниципальному образованию, юридическим лицам, физическим лицам в результате такого нарушения.

Статья 22. Порядок ограничения, прекращения подачи тепловой энергии, теплоносителя потребителям в случае ненадлежащего исполнения ими договора теплоснабжения, а также при выявлении бездоговорного потребления тепловой энергии

1. В случае наличия у потребителя задолженности по оплате тепловой энергии (мощности), теплоносителя, в том числе в случае нарушения сроков предварительной оплаты, если такое условие предусмотрено договором теплоснабжения, в размере, превышающем размер платы за более чем один период платежа, установленный этим договором, теплоснабжающая организация вправе ввести ограничения подачи тепловой энергии, теплоносителя в порядке, установленном правилами организации теплоснабжения, утвержденными Правительством Российской Федерации. Правилами организации теплоснабжения, утвержденными Правительством Российской Федерации, определяются социально значимые категории потребителей и особенности введения в отношении них ограничения, прекращения подачи тепловой энергии, теплоносителя.

2. До введения ограничения подачи тепловой энергии, теплоносителя потребителю теплоснабжающая организация предупреждает в письменной форме потребителя о возможности введения указанного ограничения в случае неуплаты задолженности до истечения второго периода платежа. При задержке платежей сверх установленного предупреждением срока теплоснабжающая организация вправе ввести ограничение подачи тепловой энергии, теплоносителя, если иное не предусмотрено договором теплоснабжения, и должна известить об этом потребителя за сутки до введения указанного ограничения. Ограничение подачи тепловой энергии, теплоносителя вводится в установленный предупреждением срок путем сокращения подаваемого объема теплоносителя и (или) снижения его температуры.

3. Теплоснабжающая организация имеет право осуществить в присутствии представителей теплосетевой организации и потребителя необходимые переключения в теплопотребляющих установках, принадлежащих организации-потребителю, если эта теплоснабжающая организация не может реализовать с использованием своих объектов принадлежащее ей право ограничения потребления тепловой энергии, теплоносителя. Возобновление подачи тепловой энергии, теплоносителя осуществляется после принятия мер по погашению задолженности.

4. Ограничение подачи тепловой энергии, теплоносителя потребителям, не исполняющим своих обязательств по оплате потребленных тепловой энергии (мощности), теплоносителя, не должно приводить к изменению режима поставок тепловой энергии иным потребителям.

5. В случае нарушения теплоснабжающей организацией порядка приостановления, прекращения исполнения обязательств по договору теплоснабжения такая организация обязана возместить возникшие в результате данного нарушения убытки в соответствии с гражданским законодательством.

6. В случае, если подача тепловой энергии (мощности) потребителю осуществляется по тепловым сетям, принадлежащим теплосетевой организации, действия по ограничению, прекращению данной подачи в порядке, установленном настоящей статьей, осуществляются теплосетевой организацией на основании уведомления, направленного в теплоснабжающую организацию.

7. Теплоснабжающие организации и теплосетевые организации обязаны проводить в зоне расположения принадлежащих им тепловых сетей или источников тепловой энергии проверки наличия у лиц, потребляющих тепловую энергию, теплоноситель, оснований для потребления тепловой энергии, теплоносителя в целях выявления бездоговорного потребления. Лица, потребляющие тепловую энергию, теплоноситель, теплосетевые организации должны обеспечивать в порядке, установленном правилами организации теплоснабжения, утвержденными Правительством Российской Федерации, беспрепятственный доступ представителей теплоснабжающей или теплосетевой организации к приборам учета и теплопотребляющим установкам в целях проведения проверок с учетом положений жилищного законодательства. Проверка одного лица может осуществляться не чаще чем один раз в квартал.

8. Теплоснабжающей организацией или теплосетевой организацией при выявлении ими факта бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя составляется акт о выявлении бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя. В указанном акте должны содержаться сведения о потребителе или об ином лице, осуществивших бездоговорное потребление тепловой энергии, теплоносителя, о способе и месте осуществления такого бездоговорного потребления, описание приборов учета на момент составления указанного акта, дата предыдущей проверки, объяснения потребителя или иного лица, осуществивших бездоговорное потребление тепловой энергии, теплоносителя, относительно факта выявленного бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя и их претензии к составленному акту (в случае наличия этих претензий). При составлении указанного акта должны присутствовать потребитель или иное лицо, осуществившие бездоговорное потребление тепловой энергии, теплоносителя, либо их представители. Отказ потребителя или иного лица, осуществивших бездоговорное потребление тепловой энергии, теплоносителя, либо их представителей от подписания составленного акта, а также их отказ от присутствия при его составлении отражается с указанием причин этого отказа в указанном акте или в отдельном акте, составленном в присутствии двух незаинтересованных лиц и подписанном ими.

9. Расчет объема бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя и их стоимости осуществляется теплоснабжающей организацией или теплосетевой организацией в течение пяти рабочих дней со дня составления акта о выявлении бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя на основании указанного акта, документов, представленных потребителем или иным лицом, осуществившими бездоговорное потребление тепловой энергии, теплоносителя, в соответствии с правилами коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя, утвержденными федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным на реализацию государственной политики в сфере теплоснабжения. Объем бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя определяется за весь период, истекший с даты предыдущей проверки, в месте осуществления бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя, но не более чем за три года.

10. Стоимость тепловой энергии, теплоносителя, полученных в результате бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя, определяется в соответствии с действующими на дату взыскания тарифами на тепловую энергию, теплоноситель для соответствующей категории потребителей с учетом стоимости услуг по передаче тепловой энергии и подлежит оплате потребителем или иным лицом, осуществившими бездоговорное потребление тепловой энергии, теплоносителя, в пятнадцатидневный срок с момента получения соответствующего требования теплоснабжающей организации. В случае неоплаты в указанный срок потребителем или иным лицом, осуществившими бездоговорное потребление тепловой энергии, теплоносителя, стоимости тепловой энергии, теплоносителя, полученных в результате бездоговорного потребления, теплоснабжающая организация вправе прекратить подачу тепловой энергии, теплоносителя и взыскать с потребителя или иного лица, осуществивших бездоговорное потребление тепловой энергии, теплоносителя, убытки в полуторакратном размере стоимости тепловой энергии, теплоносителя, полученных в результате бездоговорного потребления тепловой энергии, теплоносителя.

Статья 23. Организация развития систем теплоснабжения поселений, городских округов

1. Развитие систем теплоснабжения поселений, городских округов осуществляется в целях удовлетворения спроса на тепловую энергию, теплоноситель и обеспечения надежного теплоснабжения наиболее экономичным способом при минимальном вредном воздействии на окружающую среду, экономического стимулирования развития и внедрения энергосберегающих технологий.

2. Развитие системы теплоснабжения поселения или городского округа осуществляется на основании схемы теплоснабжения, которая должна соответствовать документам территориального планирования поселения или городского округа, в том числе схеме планируемого размещения объектов теплоснабжения в границах поселения или городского округа.

3. Уполномоченные в соответствии с настоящим Федеральным законом органы должны осуществлять разработку, утверждение и ежегодную актуализацию схем теплоснабжения, которые должны содержать:

1) определение условий организации централизованного теплоснабжения, индивидуального теплоснабжения, а также поквартирного отопления;

2) решения о загрузке источников тепловой энергии, принятые в соответствии со схемой теплоснабжения;

3) графики совместной работы источников тепловой энергии, функционирующих в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, и котельных, в том числе график перевода котельных в "пиковый" режим функционирования;

4) меры по консервации избыточных источников тепловой энергии;

5) меры по переоборудованию котельных в источники комбинированной выработки электрической и тепловой энергии;

6) радиус эффективного теплоснабжения, позволяющий определить условия, при которых подключение теплопотребляющих установок к системе теплоснабжения нецелесообразно вследствие увеличения совокупных расходов в указанной системе;

7) оптимальный температурный график и оценку затрат при необходимости его изменения.

4. Реализация включенных в схему теплоснабжения мероприятий по развитию системы теплоснабжения осуществляется в соответствии с инвестиционными программами теплоснабжающих организаций или теплосетевых организаций и организаций, владеющих источниками тепловой энергии, утвержденными уполномоченными в соответствии с настоящим Федеральным законом органами в порядке, установленном правилами согласования и утверждения инвестиционных программ в сфере теплоснабжения, утвержденными Правительством Российской Федерации.

5. При разработке схемы теплоснабжения должна быть обеспечена безопасность системы теплоснабжения, определяемая следующими показателями:

1) резервирование системы теплоснабжения;

2) бесперебойная работа источников тепловой энергии, тепловых сетей и системы теплоснабжения в целом;

3) живучесть источников тепловой энергии, тепловых сетей и системы теплоснабжения в целом.

6. В системе теплоснабжения с учетом резервирования должен быть обеспечен баланс тепловой энергии (мощности) и тепловой нагрузки как в расчетных условиях, так и (с учетом резервных источников тепловой энергии, принадлежащих потребителям, и резервирования в системе теплоснабжения) в вероятных нерасчетных погодных условиях.

7. Требования к содержанию схем теплоснабжения и порядку их разработки определяются правилами, утвержденными Правительством Российской Федерации. Порядок разработки схем теплоснабжения в соответствии с правилами, утвержденными Правительством Российской Федерации, должен обеспечивать открытость процедуры их разработки и утверждения, участие в этой процедуре представителей теплоснабжающих организаций, теплосетевых организаций, потребителей тепловой энергии.

8. Обязательными критериями принятия решений в отношении развития системы теплоснабжения являются:

1) обеспечение надежности теплоснабжения потребителей;

2) минимизация затрат на теплоснабжение в расчете на каждого потребителя в долгосрочной перспективе;

3) приоритет комбинированной выработки электрической и тепловой энергии с учетом экономической обоснованности;

4) учет инвестиционных программ организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности в сфере теплоснабжения, и программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности указанных организаций, региональных программ, муниципальных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности;

5) согласование схем теплоснабжения с иными программами развития сетей инженерно-технического обеспечения, а также с программами газификации.

9. В случае реализации проекта увеличения мощности источника тепловой энергии или тепловой сети не за счет тарифов в сфере теплоснабжения, платы за подключение к системе теплоснабжения или средств бюджетов бюджетной системы Российской Федерации и при наличии договоров теплоснабжения, заключенных с потребителями на срок более чем двенадцать месяцев, поставки тепловой энергии (мощности) от источника тепловой энергии, мощность которого была увеличена, или оказание услуг по передаче тепловой энергии по тепловой сети, мощность которой была увеличена, могут осуществляться по ценам, определенным соглашением сторон (нерегулируемым ценам), при условии согласования с органом регулирования величины, на которую была увеличена мощность источника тепловой энергии или тепловой сети.

10. Органы местного самоуправления поселений, городских округов и органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации составляют топливно-энергетические балансы соответственно поселений, городских округов и субъектов Российской Федерации в порядке и по форме, которые утверждаются федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным на реализацию государственной политики в сфере теплоснабжения.

Похожая информация.

Понятие надежности отражает два главных подхода к оценке ра­боты устройства или системы. Первый - это вероятностная оценка работоспособности системы. Необходимость в вероятностной оценке связана с тем, что продолжительность работы элементов системы обусловливается рядом случайных факторов, предвидеть воздействие которых на работу элемента не представляется возможным. Поэтому детерминированная оценка времени работы элемента заменяется ве­роятностной оценкой, т. е. законом распределения времени работы. Учет времени работы - это второй главный подход к оценке работо­способности системы. Надежность - это сохранение качеств элемен­том или системой во времени. В соответствии с этими основными свой­ствами понятия надежности главным ее критерием является вероят­ность безотказной работы системы (элемента) Р в течение заданного периода t.

По ГОСТу надежность определяется как свойство системы выпол­нять заданные функции с сохранением заданных эксплуатационных показателей в течение принятого времени эксплуатации. Для тепло­снабжения заданной функцией является подача потребителям опреде­ленного количества воды с заданными температурой и давлением и определенной степени очистки.

Существуют два пути для создания надежных систем. Первый путь - это повышение качества элементов, из которых состоит си­стема; второй - резервирование элементов. Повышают надежность, реализуя прежде всего первый путь. Но, когда исчерпываются техни­ческие возможности повышения качества элементов или когда даль­нейшее повышение качества оказывается экономически невыгодным, идут по второму пути. Второй путь необходим, когда надежность си­стемы должна быть выше надежности элементов, из которых она со­стоит. Повышения надежности достигают резервированием. Для систем теплоснабжения применяют дублирование, а для тепловых сетей дубли­рование, кольцевание и секционирование.

Надежность характеризуется долговечностью - свойством сохра­нять работоспособность до предельного состояния с допустимыми пе­рерывами или без них при техническом обслуживании и ремонтах. Системы теплоснабжения - долговечные системы.

Системы теплоснабжения - ремонтируемые системы, поэтому они характеризуются ремонтопригодностью - свойством, заключающимся в приспособленности системы к предупреждению, обнаружению и уст­ранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Основным показателем ремонтопригодно­сти систем теплоснабжения является время восстановления отказав­шего элемента Трем - Время восстановления имеет большое значение при обосновании необходимости резервирования системы. Оно в ос­новном зависит от диаметров трубопроводов и сети. При малых диаметрах время ремонта может оказываться меньше допустимого перерыва теплоснабжения. В таком случае нет необхо­димости в резервировании.

Для возможности оценки надежности системы прежде всего необ­ходимо точно сформулировать понятие отказа элемента и системы. При формулировке понятия отказа элемента тепловой сети исходят из внезапности и длительности перерыва в теплоснабжении потребите­лей. Внезапный отказ элемента - это такое нарушение его работо­способности, когда отказавший элемент необходимо немедленно вы­ключить из работы. При постепенном отказе вначале можно прове-

Сти предварительный ремонт элемента без нарушения или с допусти­мым нарушением теплоснабжения, перенеся полный восстановитель­ный ремонт на некоторое время, когда его выключение не приведет к отказу системы.

При расчете надежности системы и определении степени резерви­рования следует учитывать только внезапные отказы.

Таким образом, отказ элемента, учитываемый при расчете надеж­ности систем теплоснабжения, - это внезапный отказ при условии, что Трем>"ґдоп - Такой отказ у нерезервированных систем приводит к отказу системы, а у резервированных - к изменению гидравлического режима работы.

Причинами отказов, связанных с нарушением прочности элемен­тов, являются случайные совпадения перегрузок на ослабленных ме­стах элементов. Как перегрузки элементов, так и их ослабления оп­ределяются значениями ряда независимых случайных величин. На­пример, снижение прочности сварного шва может быть связано с не­проваром, наличием шлаковых включений и других причин, которые в свою очередь зависят от квалификации сварщика, качества используе­мых электродов, условий сварки и т. п. Таким образом, отказы имеют случайную природу.

Изучение отказов, связанных с коррозией трубопроводов, наруше­нием работоспособности оборудования, приводит также к выводу, что их природа случайна. Вместе с тем совпадение ряда случайных факто­ров, которое может вызвать отказ, является событием редким, поэто­му и отказы относятся к категории редких событий.

Таким образом, главные свойства отказов, учитываемых при рас­чете надежности, заключаются в том, что они представляют собой слу­чайные и редкие события. Если нарушение работоспособности элемен­та не является случайным событием, то его можно предусмотреть и учесть в расчетах.

Задачей систем теплоснабжения является обеспечение требуемых уровней параметров у потребителей, при которых достигаются ком­фортные условия жизни людей. Аварийные отказы нарушают тепло­снабжение жилых и общественных зданий, вследствие чего недопу­стимо ухудшаются условия труда и отдыха населения, что вызывает последствия социального характера. К этим последствиям прежде всего относится сам факт нарушения нормальных условий работы и жизни людей, который приводит к увеличению числа заболеваний людей, к падению их работоспособности. Социальные последствия не поддаются экономической оценке. Вместе с тем их значение весь­ма велико, поэтому в методике оценки надежности систем теплоснаб­жения должны учитываться социальные последствия перерывов в по­даче тепла.

Учитывая изложенное, при оценке надежности теплоснабжения следует исходить из принципиальной недопустимости отказов, считая, что отказ системы приводит к непоправимым для выполнения задачи последствиям.