Надеждност на газоснабдителните системи

Индикатори за надеждност.

Според GOST 27.002-83,надеждността е свойството на обекта да поддържа във времето в рамките на установените граници всички параметри, които характеризират способността да изпълнява необходимите функции в определени режими при условия на използване, поддръжка, ремонт и транспорт. За системи за газоснабдяване и агрегати, консумиращи газ, такива параметри са производителност, мощност, налягане, поток на газ и др.

Надеждността е комплексно свойство, което в зависимост от предназначението на обекта, неговата специфика и условията на експлоатация може да включванадеждност,трайност,ремонтопригодност,съхраняемост или определена комбинация от тези свойства - както за целия обект, така и за неговите части.

Поднадеждност се разбира свойството на системата непрекъснато да поддържа работоспособност за известно време или известно време на работа, подтрайност - свойството да поддържа работоспособност до настъпване на гранично състояние с установената система за поддръжка и ремонт.Ремонтоспособността се състои в адаптиране на обекта за предотвратяване и откриване на причините за повреди и повреди, както и за поддържане и възстановяване на работно състояние чрез извършване на поддръжка и ремонт. Свойството на обекта да поддържа надеждност, издръжливост и ремонтопригодност по време и след съхранение и (или) транспортиране еспособност за съхранение. Тези свойства се характеризират числено със съответните единични показатели.

Индивидуалните показатели за надеждност на газоснабдителните системи включват вероятността за безотказна работа, честотата на отказите и времето между отказите. Вероятност за безотказна работа, т.е.вероятността да не възникне повреда в рамките на дадено работно време се определя от съотношението на броя на обектите, които са работили без повреда до времевата точкаt към броя на обектите, които работят в началната времева точкаt = 0.

Коефициентът на повредаג (t) е условната плътност на вероятността за повреда на обект, определена за разглеждания момент от време, при условие че до този момент повредата не е настъпила. Плътността се разбира като границата на съотношението на вероятността за отказ във времевия интервал отt доt + Δt към стойността на интервалаΔt приΔt —> 0. Физическото значение на вероятността за повреда е вероятността за повреда за достатъчно малка единица време:

къдетор(t) е вероятността за безотказна работа за времетоt,f(t) е плътността на разпределението на времето до повреда.

Времето между отказитеτo е съотношението на времето на работа на даден обект към математическото очакване на броя на отказите му през това време на работа. При експоненциално разпределение на времето между отказите, времето между отказите се оценява с изразаτo = λ -1. В общия случай времето между отказите зависи от продължителността на периода, през който се определя.

Единичните показатели за поддържаемостта на газоснабдителните системи са вероятността за възстановяване и средното време за възстановяване.

Вероятността за възстановяване в даден момент е вероятността времето за възстановяване на обект (време за откриване, търсене на причината и отстраняване на последствията от повреда) да не надвишава определеното.

Средното време за възстановяване е математическото очакване на времето за възстановяване. Ако има статистически данни за продължителността на възстановяване наn обектаτ1,τ2, ….,τn средното време за възстановяване се оценява по израза:

Вероятност за безаварийна работа на съоръженията (газопроводи, хидравлично разбиване и др.)

От голямо значение е определянето на надеждността на линейната (тръбопроводната) част на газоразпределителните системи. Това се дължи на факта, че при подземно полагане откриването и отстраняването на повреди е трудно и изисква дълго време (ниска поддръжка) в сравнение с надземните газови съоръжения. Освен това изтичането на газ от повредени подземни газопроводи може да доведе до насищане с газ в близките сгради и конструкции. Честотата на отказите и надеждността на участъци от подземни газопроводи са дадени в табл. 1.

Таблица 1. Честота на откази ג и надеждност на участъци от газопровод H

Определяне на надеждността на газопроводите. С задънена (серийна) връзка на елементи (фиг. 1, а)

къдетоP1, P2, P3 - надеждност на 1-ви, 2-ри, 3-ти и т.н. участъци по протежение на газовия поток;q е общият обем газ, преминаващ през газопровода;q1, q2 — разходи за движение на газ в 1-ва, 2-ра и т.н. секции по протежение на газовия поток.

При паралелна връзка (фиг. 1, б) с сумирани показатели за ефективност на отделните елементи, ако надеждността и пропускателната способност на всички газопроводи са еднакви, т.е.

ако надеждността и пропускателната способност на газопроводите са различни.

Схеми за свързване на елементи на газоснабдителната система

къдетоqi са транспортните разходи за газ във всеки газопровод, включен във връзката.

В случай на смесено (паралелно-последователно) свързване (фиг. 1, c), първо, според формулата (4), се определя надеждността на серийната връзкаH1, след това, съгласно формулата (5) или (6), надеждността на паралелната връзкаH2.

Надеждност на смесената връзка:

В този случай и двете части на разглежданата връзка се приемат като участъци от задънен газопровод. Същият принцип се запазва за по-сложни случаи, когато може да има няколко паралелни и задънени връзки, свързани последователно (Фигура 1, d).

За верига с верига с хидравлично разбиване, разположена в центъра на натоварване (в центъра на микрорайона, обслужван от газ от това хидравлично разбиване:

или при проектно диференциално налягане от 120 mm

къдетоN е броят на секциите, които съставляват обхвата на хидравличното разбиване;Dep — среден диаметър на газоразпределителната мрежа, mm;q - специфично натоварване на газопроводи с ниско налягане, m 3 /h на 1 m;l е средната дължина на участък от газоразпределителната мрежа, m.

Пример 1. Определете надеждността на задънен газопровод, състоящ се от три секции с надеждност съответно 0,99; 0,98; 0,975 и пътни разноски 250; 300; 400 m 3 / h.

Общият обем газ, преминаващ през газопровода, е 250 + 300 + 400 = 950 m 3 / h. По формула (5)

H \u003d 1 - (1 - 0,99) + (1 - 0,98) (950 - 250) / 950 + (1 - 0,975) (950 - 250 - 300) / 950 \u003d 0,965.

Пример 2. Определете надеждността на паралелна връзка на три газопровода със същите показатели като в пример 1. Сравнете надеждността на задънена и паралелна връзка.

По формула (6). H \u003d 0,99 (250/950) + 0,98 (300/650) + 0,975 (400/950) \u003d 0,981 Надеждността на паралелното свързване на газопроводи е по-голяма от задънената с 0,981 - 0,965 \u003d 0,016 или 1,6 %.

Пример 3. Определете надеждността на мрежата, ако е известно, чеqsp = 0,1 m 3 /h на 1 m,l =200 m,N =5. По формула (9) H = (96 - 5 + 0,09•0,1 0,37 •5 0,47 •200 0,58)/100 = 0,93.

Да сеза да се определи дали надеждността на газопроводните системи е достатъчна, нейната стойност трябва да се сравни с нивото, което е прието като нормативно №. Условието за достатъчна надеждност е Н≥Но.

Стойността But се приема за мрежи с високо и средно налягане в големи и средни градове 0,999, в малки градове и села - 0,95-0,99, за мрежи с ниско налягане - 0,9-0,99.

Проектни решения, които осигуряват надеждността на газоразпределителните системи. За подобряване на надеждността на системата могат да се прилагат различни конструктивни решения, включително: използването на по-надеждни елементи или организирането на мерки, които повишават тяхната надеждност (защита от корозия, инсталиране на компенсатори и др.); въвеждане на излишни елементи в схемата за организиране на резерви (паралелно полагане, звънене на газопроводи и др.); инсталиране на допълнително хидравлично разбиване с цел намаляване на обхвата им; организиране на газопроводен пръстен около хидравличното разбиване с полупръстени с равен поток с голям диаметър (ако в радиуса на хидравличното разбиване има по-малко от 8 секции, тогава пръстенът ще раздели зоната на хидравличното разбиване на две подзони - всяка с по-малко от 4 секции; ако в радиуса на хидравличното разбиване има повече от 8 секции, броят на такива пръстени може да се увеличи до 3 ); an increase in the diameters of some sections of the network against their calculated values obtained from the conditions for optimizing this network, mainly due to the rejection of gas pipelines with a diameter of 80 mm or less with a reliability that is an order of magnitude lower than gas pipelines with a diameter of more than 80 mm (since failures of sections with a given diameter are equally likely, when implementing this measure, it is necessary to increase the diameters of all sections of a given diameter).

Преобразуването на котли на газово гориво осигурява редица оперативни и икономически ползи: подобрена ефективност на горенегориво, повишаване на ефективността на котлите, увеличаване на скоростта на достигане на проектното натоварване, увеличаване на топлинната мощност с 20 - 30, а в някои случаи - до 50% и др.

Това налага повишени изисквания към дизайна на котела и качеството на неговата работа. За да се гарантира надеждността и дълготрайността на работата му, трябва да се вземат следните мерки:

цялостна предкотелна обработка на захранващата вода, за да се осигури състояние без котлен камък на нагревателните повърхности по време на изгаряне на газ;
цялостно почистване на котлите от утайки, котлен камък, пепел и сажди;
изключване на ударно въздействие на горелката върху нагревателната повърхност;
осигуряване на възможно най-голяма равномерност на разпределението на топлинните потоци в пещта;
използването на газови горелки, чиито размери на пламъка при всякакви условия на работа са по-малки от съответните размери на пещта;
в неекранирани или частично екранирани пещи поддържане на такива температури, които не водят до бързо разрушаване на части от пещта, които не са защитени с екрани;
осигуряване на надеждно запалване на газови горелки и стабилен пламък в целия диапазон на регулиране на топлинната мощност;
защита от прегряване от страната на пещта на тези елементи на котела, където е нарушена циркулацията на водата, възможни са утайки и котлен камък, както и зони, които са по-издадени навътре в пещта и са изложени на риск от локално прегряване, особено при изгаряне на резервно течно гориво.

Програмиране на уебсайтове — Sitemedia