Глава 7 - Предложения по строительству и реконструкции тепловых сетей и сооружений на них
В результате проведенных теплогидравлических расчетов тепловых сетей от теплогенерирующих источников городского поселения определена необходимость реконструкции тепловых сетей в связи со значительным физическим износом действующих теплопроводов и как следствие с увеличенными тепловыми и гидравлическими потерями.
Для снижения потери тепловой энергии рекомендуется выполнять изоляцию тепловых сетей в соответствии с требованиями СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». К установке рекомендуется пенополиуретановая тепловая (ППУ) изоляция.
Преимуществом труб в ППУ изоляции являются высокотехнологичные характеристики пенополиуретана. Пенополиуретан отличается прочностью, изностойкостью, устойчивостью к набуханию, обеспечивает высокую сохранность тепла, нежели чем изоляция из минеральной ваты.
Трубы в ППУ изоляции надежны, устойчивы к коррозии и обеспечивают низкие тепловые потери при транспортировке теплоносителя. Применение труб в ППУ изоляции позволяет увеличить срок использования трубопроводов до 25 лет, что превышает срок службы обычных труб.
Экономическим преимуществом применения труб в ППУ изоляции является сокращение сроков укладки тепловых сетей в 3 раза, снижение затрат на обслуживание в 9 раз, а на ремонтные работы - в 3 раза.
Основные характеристики ППУ изоляции, а также других теплоизоляционных материалов приведены в таблице 67.
Таблица
67 - Теплоизоляционные материалы
Теплоизоля-
тор
Средняя
плот
ность,
кг/м3
Коэффициент
теплопроводности, (Вт/м)*К
Срок
эксплуатации, лет
Диапазон
рабочих
температур,
°С
ППУ
40-160
0,019-0,035
30
-180..+150
Пенополи
уретан
20-30
0,025-0,041
3-7
-180..+90
Мине
ральная
вата
55-150
0,052-0,068
5
-40..+600
Замена материала изоляции тепловой сети позволит уменьшить потери тепловой энергии при транспортировке теплоносителя. Результаты расчета потерь тепла через изоляцию тепловой сети приведены в таблице 68.
Название |
Существующие |
После замены |
Доля снижения потерь тепла |
||||
Потери тепла подающего, Гкал |
Потери тепла обратного, Гкал |
Суммарные потери тепловой энергии, Гкал |
Потери тепла подаю щего, Гкал |
Потери тепла обратного, Гкал |
Суммарные потери тепловой энергии, Гкал |
||
Сосногорская ТЭЦ (магистральная тепловая сеть) |
11020,49 |
8137,59 |
19158,08 |
7198,17 |
4888,04 |
12086,21 |
36,91 |
Котельная пст. Верхнеижемский |
1455,76 |
1280,89 |
2736,65 |
856,1 |
724,42 |
1580,52 |
42,246 |
Котельная пст. Ираёль |
932,53 |
823,65 |
1756,18 |
549,22 |
465,69 |
1014,91 |
42,209 |
Котельная пст. Поляна |
217,76 |
122,54 |
340,3 |
187,03 |
107,34 |
294,37 |
13,497 |
Котельная №1 с. Усть- Ухта |
642,33 |
275,28 |
917,61 |
282,5 |
121,07 |
403,57 |
56,019 |
Котельная №2 с. Усть- Ухта |
292,57 |
125,39 |
417,96 |
215,38 |
92,3 |
307,68 |
26,385 |
Таким образом, замена материала изоляции тепловой сети позволит снизить потери тепла от 13,5% до 56,0%.
В Главе 3 «Обосновывающих материалов» были приведены результаты конструкторского расчета тепловых сетей. Целью конструкторского гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов и потерь давления в тепловой сети при известных расходах и параметрах теплоносителя.
При анализе результатов конструкторского расчета теплых сетей было выявлено, что фактические диаметры трубопроводов не соответствуют диаметрам трубопроводов, полученных в результате конструкторского расчета. Участки тепловых сетей, фактический диаметр которых отличается от рекомендуемого, приведены в таблице 69.
Таблица
69 - Результаты конструкторского расчета
тепловых сетей поселения
Наименование
начала участка
Наименование
конца участка
Длина
участка, м
Внутренний
диаметр подающего трубопровода,
м
Диаметр
подающего тр-да (конструкторский),
м
Диаметр
обратного тр-да (конструкторский),
м
Магистральная
тепловая сеть Сосногорской ТЭЦ
Сосногорская
ТЭЦ
Т-1
248
0,7
0,6
0,6
П-1
П-2
184
0,5
0,6
0,6
П-2
П-3
280
0,5
0,6
0,6
П-3
П-4
269
0,5
0,6
0,6
Наименование начала участка |
Наименование конца участка |
Длина участка, м |
Внутренний диаметр подающего трубопровода, м |
Диаметр подающего тр-да (конструкторский), м |
Диаметр обратного тр-да (конструкторский), м |
П-8 |
П-9 |
600 |
0,5 |
0,4 |
0,4 |
ЦТП-1 |
ЦТП-4 |
775 |
0,3 |
0,35 |
0,35 |
ЦТП-4 |
ЦТП-3 |
608 |
0,3 |
0,35 |
0,35 |
ЦТП-3 |
ЦТП-2 дроссель |
1214 |
0,3 |
0,25 |
0,25 |
ЦТП-2 дроссель |
ЦТП-2 |
1 |
0,3 |
0,25 |
0,25 |
Тепловая сеть котельной пст. Верхнеижемский |
|||||
Котельная пст. Верхнеижемский |
1 |
15 |
0,3 |
0,25 |
0,25 |
29 |
26 |
60 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
26 |
27 |
80 |
0,06 |
0,05 |
0,05 |
27 |
Г аражи |
110 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
29 |
25 |
75 |
0,1 |
0,08 |
0,08 |
25 |
24 |
30 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
24 |
ул. Центральная, д. 9 |
110 |
0,07 |
0,05 |
0,05 |
24 |
23 |
60 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
2 |
19 |
60 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
19 |
Школа |
5 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
2 |
20 |
230 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
20 |
21 |
45 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
21 |
ул. Садовая, д. 27 |
35 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
2 |
3 |
100 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
3 |
4 |
172 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
4 |
17 |
265 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
17 |
ул. Строителей, д. 1 |
10 |
0,05 |
0,07 |
0,07 |
17 |
18 |
250 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
4 |
5 |
150 |
0,15 |
0,2 |
0,2 |
12 |
ул. 40 лет Победы, д. 2 |
10 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
13 |
14 |
30 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
14 |
ул. 40 лет Победы, д. 1 |
25 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
14 |
ул. 40 лет Победы, д. 3 |
25 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
13 |
15 |
30 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
15 |
ул. 40 лет Победы, д. 5 |
35 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
5 |
6 |
405 |
0,15 |
0,125 |
0,125 |
6 |
10 |
35 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
10 |
ул. Молодежная, д. 2 |
60 |
0,07 |
0,05 |
0,05 |
6 |
9 |
25 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
6 |
7 |
85 |
0,1 |
0,08 |
0,08 |
7 |
8 |
95 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
1 |
2 |
25 |
0,3 |
0,25 |
0,25 |
3 |
16 |
230 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
16 |
Детский сад |
45 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
1 |
18 |
100 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
18 |
Баня |
65 |
0,07 |
0,05 |
0,05 |
Внутренний
диаметр подающего трубопровода,
м
Диаметр
подающего тр-да (конструкторский),
м
Наименование
конца участка
Длина
участка, м
22
80
0,07
0,05
Ул.
Садовая, д. 28
45
0,08
0,07
ул.
Садовая, д. 30
5
0,08
0,07
13
25
0,08
0,1
Тепловая
сеть котельной пст. Ираель
2
27,2
0,2
0,25
3
118,5
0,2
0,25
48
81,4
0,1
0,15
59
62,7
0,08
0,05
ул.
Железнодорожная, д. 15
11
0,04
0,05
49
43,2
0,1
0,15
Пост
ЭЦ НГЧ
9,4
0,08
0,07
50
176
0,1
0,125
51
93,2
0,1
0,125
52
106,3
0,1
0,125
Мастерские
ПЧ-31
1,5
0,05
0,1
4
73,9
0,15
0,175
5
179,1
0,15
0,175
6
30
0,15
0,175
ул.
40 лет Победы, д. 14
12
0,04
0,05
7
2
0,15
0,175
ул.
40 лет Победы, д. 17
24,8
0,04
0,05
8
37,8
0,15
0,175
ул.
40 лет Победы, д. 12
10
0,04
0,05
9
41,7
0,15
0,175
10
70,8
0,15
0,175
11
96,8
0,15
0,175
Адм
инистр ация
10,4
0,04
0,05
27
29,4
0,1
0,08
28
29,4
0,1
0,08
ул.
Первомайская, д. 1
50,7
0,04
0,05
29
34,7
0,1
0,08
ул.
Октябрьская, д. 5
50,7
0,04
0,05
30
25,6
0,1
0,07
Больница
93,9
0,032
0,05
12
47
0,1
0,15
13
1
0,1
0,125
14
75,4
0,1
0,125
20
58,7
0,1
0,08
Интернат
4,75
0,08
0,05
Школа
5,2
0,08
0,07
15
59,8
0,1
0,08
Наименование начала участка |
Наименование конца участка |
Длина участка, м |
Внутренний диаметр подающего трубопровода, м |
Диаметр подающего тр-да (конструкторский), м |
Диаметр обратного тр-да (конструкторский), м |
15 |
Детский сад |
23 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
15 |
16 |
49,5 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
16 |
ул. Оплеснина, д. 3 |
87,7 |
0,05 |
0,07 |
0,07 |
30 |
31 |
74,8 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
62 |
ГСМ (ОАО "РЖД") |
40,5 |
0,04 |
0,05 |
0,05 |
Тепловая сеть котельной пст. Поляна |
|||||
Котельная пгт. Поляна |
2 |
3,5 |
0,1 |
0,08 |
0,08 |
2 |
12 |
82,3 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
12 |
Школа |
56 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
12 |
13 |
78 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
13 |
14 |
198,1 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
2 |
3 |
57,7 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
3 |
4 |
81,7 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
5 |
6 |
14,7 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
18 |
ул. Школьная, д. 1 |
60 |
0,04 |
0,05 |
0,05 |
18 |
19 |
145 |
0,04 |
0,05 |
0,05 |
19 |
ул. Школьная, д. 6 |
1 |
0,032 |
0,05 |
0,05 |
Тепловая сеть котельной №1 с. Усть-Ухта |
|||||
Котельная №1 с. Усть-Ухта |
2 |
2,2 |
0,2 |
0,15 |
0,15 |
2 |
3 |
139 |
0,2 |
0,125 |
0,125 |
3 |
4 |
128 |
0,1 |
0,125 |
0,125 |
4 |
14 |
154 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
7 |
8 |
38 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
18 |
30 |
75 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
30 |
Частный дом |
4,1 |
0,04 |
0,05 |
0,05 |
18 |
19 |
83 |
0,15 |
0,08 |
0,08 |
19 |
20 |
83 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
20 |
21 |
126 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
21 |
22 |
35 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
22 |
23 |
35 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
30 |
31 |
35 |
0,08 |
0,05 |
0,05 |
Тепловая сеть котельной №2 с. Усть-Ухта |
|||||
Котельная №2 с. Усть-Ухта |
2 |
55,5 |
0,2 |
0,15 |
0,15 |
2 |
Детский сад |
60 |
0,1 |
0,07 |
0,07 |
2 |
3 |
139 |
0,1 |
0,125 |
0,125 |
3 |
ул. Центральная, д. 1 |
82 |
0,05 |
0,07 |
0,07 |
3 |
4 |
64 |
0,08 |
0,125 |
0,125 |
4 |
8 |
40 |
0,05 |
0,07 |
0,07 |
4 |
11 |
10 |
0,05 |
0,07 |
0,07 |
4 |
5 |
40 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
Предварительно изолированные пенополиуретаном трубы (предизолированные трубы) представляют собой конструкцию типа «труба в трубе». Пространство между стальной и полиэтиленовой трубами заполняется пенополиуретаном, который обеспечивает надежную теплоизоляцию. Наружная оболочка выполняет функции не только гидроизоляции, но также защищает слой пенополиуретановой изоляции от механических повреждений.
При
проведении ремонтных работ по замене
трубопроводов тепловой сети системы
теплоснабжения рекомендуется
использовать предизолированные трубы
(рисунок 9).
Рисунок
9 - Предварительно изолированные
пенополиуретаном трубы
срок эксплуатация предизолированных труб достигает 30 лет (обычные, не изолированные трубы эксплуатируются 10-15 лет);
сроки строительства теплотрассы сокращаются в 2-3 раза, соответственно снижаются и затраты на прокладку теплотрасс;
отсутствие необходимости нанесения антикоррозионного покрытия на стальную трубу под изоляцию.
В результате наладочного расчета (Главе 3 «Обосновывающих материалов») подбираются дросселирующие устройства (шайбы), обеспечивающие распределение теплоносителя между потребителями в строгом соответствии с их тепловой нагрузкой.
Основное преимущество изпользования дроссельных щайб - дешевизна. Основной недостаток - дальнейшая настройка или подстройка системы производится только заменой дроссельных шайб с разборкой узла установки шайб.
Другим вариантом является установка балансировочных клапанов. Преимуществом балансировочного клапана перед дроселлирующей шайбой являются:
дросселирующая шайба имеет постоянное гидравлическое сопротивление, а на балансировочном клапане его можно изменять, посредствам регулировки маховика например в связи изменения проходного сечения стальных труб с течением времени, поэтапной сдачей в эксплуатацию;
намного меньшая вероятность засора и ликвидация его без длительной остановки системы.
На основании предоставленных данных отключение потребителей и подключение к системе централизованного теплоснабжения новых потребителей не планируется, поэтому увеличение потребления топлива не предполагается.
Сосногорская ТЭЦ работает на природном газе. В качестве резервного топлива используется мазут.
В качестве топлива в котельных пст. Ираёль, пст. Поляна и с. Усть-Ухта используется твердое топливо (уголь), а в котельной пст. Верхнеижемский - природный газ.
Данные по используемым видам топлива приведена в таблице 70.
Таблица
70 - Расход топлива на теплогенерирующих
источниках в 2013 году
Источник
тепла
Расход
натурального топлива Природный
газ тыс. м3;
У
голь - тн.
Расход
условного топлива, т у.т.
Резервный
вид топлива
Расход
резервного топлива, т у.т.
Сосногорская
ТЭЦ
-
578 548
мазут
-
Котельная пст. Верхнеижемский
2038,545 тыс. м3
2352,481
-
-
Котельная пст. Ираёль
1874,2 тн
1439,386
-
-
Котельная пст. Поляна
467,9 тн
359,3472
-
-
Котельная №1 с. Усть- Ухта
1033,1 тн
793,4208
-
-
Котельная №2 с. Усть- Ухта
886 тн
680,448
-
-
Таблица
71 - Фактические и перспективные расходы
топлива на теплогенерирующих источниках
Источник тепла
Расход условного топлива, т у.т. 2013
год
Перспективный расход условного
топлива, т у.т.
2029 год
Сосногорская ТЭЦ
578 548
578 548
Котельная пст. Верхнеижемский
2352,481
2352,481
Котельная пст. Ираёль
1439,386
1439,386
Котельная пст. Поляна
359,3472
359,3472
Котельная №1 с. Усть-Ухта
793,4208
793,4208
Котельная №2 с. Усть-Ухта
680,448
680,448
Оценка надежности теплоснабжения осуществляется в соответствии с Приложением №9 Методических рекомендаций по разработке схем теплоснабжения.
Согласно СНиП 41.02.2003 надежность теплоснабжения определяется по способности источников теплоты, тепловых сетей и в целом систем централизованного теплоснабжения обеспечивать в течение заданного времени требуемые режимы, параметры и качество теплоснабжения (отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, а также технологических потребностей предприятий в паре и горячей воде) обеспечивать нормативные показатели вероятности безотказной работы [Р].
Минимально допустимые показатели вероятности безотказной работы следует принимать для:
источника теплоты Рит = 0,97;
тепловых сетей Ртс = 0,9;
потребителя теплоты Рпт = 0,99;
системы теплоснабжения в целом Рсцт = 0,9 0,97 0,99 = 0,86.
Расчет вероятности безотказной работы тепловой сети по отношению к каждому потребителю рекомендуется выполнять с применением следующего алгоритма:
Определение пути передачи теплоносителя от источника до потребителя, по отношению к которому выполняется расчет вероятности безотказной работы тепловой сети.
Для каждого участка тепловой сети устанавливаются: год его ввода в эксплуатацию, диаметр и протяженность.
3 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:
- средневзвешенная частота (интенсивность) устойчивых отказов участков тепловой сети ( Л0 ). При отсутствии данных принимается Л0 = 5,7 • 10 -6 ^ ;
средневзвешенная продолжительность ремонта (восстановления) участков тепловой сети в зависимости от диаметра участка;
Интенсивность отказов всей тепловой сети по отношению к потребителю представляется как последовательное (в смысле надежности) соединение элементов, при котором отказ одного из всей совокупности элементов приводит к отказу всей системы в целом. Средняя вероятность безотказной работы системы, состоящей из последовательно соединенных элементов будет равна произведению вероятностей безотказной работы:
n
Рс = ^ р =е ~^Lt x е x ... x е ~KLnt = е,
г=4
где Лс, ас - интенсивность отказов всего последовательного соединения равна сумме интенсивностей отказов на каждом участке, которая рассчитывается по формуле:
лc = + L2^2 + . АА.
Lt, км- протяженность каждого участка.
Для описания параметрической зависимости интенсивности отказов рекомендуется использовать зависимость от срока эксплуатации A,(t), ^ км, следующего вида:
Х( )=Л (0,1г)“-1,
где т - срок эксплуатации участка, лет;
а - параметр, характеризующий изменение интенсивности отказов.
Параметр а определяется по соотношению:
0,8 присрокеэксплуатации т менее 3 лет;
а
= <
0,5 • ет присрокеэксплуатации т более 17 лет.
Расчет средней вероятности безотказной работы системы проводился для наиболее протяженной линии (магистрали). Результаты расчета приведены в таблице 72.
Наименование начала участка |
Наименование конца участка |
Длина участка, м |
Внутренний диаметр подающего трубопровода, м |
Внутренний диаметр обратного трубопров ода, м |
Год ввода в эксплуатацию |
Период эксплуатации, лет |
Интенсивнос ть отказов, ^ \ у 4' /ч • км |
Вероятность безотказной работы, Р |
Пст. Верхнеижемский |
||||||||
Котельная |
1 |
15 |
0,3 |
0,3 |
1969 |
45 |
0,000024 |
0,86122 |
1 |
2 |
25 |
0,3 |
0,3 |
1969 |
45 |
0,000040 |
0,77958 |
2 |
3 |
100 |
0,3 |
0,3 |
1969 |
45 |
0,000159 |
0,36935 |
3 |
4 |
172 |
0,3 |
0,3 |
1969 |
45 |
0,000273 |
0,18030 |
4 |
5 |
150 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000239 |
0,22447 |
5 |
6 |
405 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000644 |
0,01771 |
6 |
7 |
85 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000135 |
0,42886 |
7 |
8 |
95 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000151 |
0,38821 |
8 |
ул. Молодежная, д. 9 |
45 |
0,05 |
0,05 |
1969 |
45 |
0,000072 |
0,63877 |
Средняя вероятность безотказной работы системы теплоснабжения: |
0,00002 |
|||||||
Пст. Ираель |
||||||||
Котельная |
2 |
27,2 |
0,2 |
0,2 |
1969 |
45 |
0,000043 |
0,76268 |
2 |
3 |
118,5 |
0,2 |
0,2 |
1969 |
45 |
0,000188 |
0,30719 |
3 |
4 |
73,9 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000118 |
0,47900 |
4 |
5 |
179,1 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000285 |
0,16799 |
5 |
6 |
30 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000048 |
0,74170 |
6 |
7 |
2 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000003 |
0,98028 |
7 |
8 |
37,8 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000060 |
0,68626 |
8 |
9 |
41,7 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000066 |
0,66012 |
9 |
10 |
70,8 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000113 |
0,49402 |
Наименование начала участка |
Наименование конца участка |
Длина участка, м |
Внутренний диаметр подающего трубопровода, м |
Внутренний диаметр обратного трубопровода, м |
Год ввода в эксплуатацию |
Период эксплуатации, лет |
Интенсивнос ть отказов, Ж), у v' /ч • км |
Вероятность безотказной работы, Р |
10 |
11 |
96,8 |
0,15 |
0,15 |
1969 |
45 |
0,000154 |
0,38131 |
11 |
12 |
47 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000075 |
0,62617 |
12 |
13 |
80,1 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000127 |
0,45031 |
13 |
14 |
75,4 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000120 |
0,47189 |
14 |
15 |
59,8 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000095 |
0,55122 |
15 |
16 |
49,5 |
0,08 |
0,08 |
1969 |
45 |
0,000079 |
0,61077 |
16 |
ул. Оплеснина, д. 3 |
87,7 |
0,05 |
0,05 |
1969 |
45 |
0,000139 |
0,41748 |
Средняя вероятность безотказной работы системы теплоснабжения: |
0,00002 |
|||||||
пст. Поляна |
||||||||
Котельная |
2 |
3,5 |
0,1 |
0,1 |
1985 |
29 |
0,0000001 |
0,99958 |
2 |
12 |
82,3 |
0,1 |
0,1 |
1985 |
29 |
0,0000016 |
0,99024 |
12 |
13 |
78 |
0,1 |
0,1 |
1985 |
29 |
0,0000015 |
0,99075 |
13 |
14 |
198,1 |
0,1 |
0,1 |
1985 |
29 |
0,0000038 |
0,97668 |
14 |
ул. Мира, д. 12а |
9,6 |
0,05 |
0,05 |
1985 |
29 |
0,0000002 |
0,99886 |
Средняя вероятность безотказной работы системы теплоснабжения: |
0,95671 |
|||||||
С. Усть-Ухта |
||||||||
Котельная №1 |
2 |
2,2 |
0,2 |
0,2 |
1969 |
45 |
0,000003 |
0,97833 |
2 |
3 |
139 |
0,2 |
0,2 |
1969 |
45 |
0,000221 |
0,25046 |
3 |
4 |
128 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000204 |
0,27946 |
4 |
5 |
46 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000073 |
0,63244 |
5 |
6 |
43 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000068 |
0,65162 |
6 |
7 |
18 |
0,08 |
0,08 |
1969 |
45 |
0,000029 |
0,83587 |
Наименование начала участка |
Наименование конца участка |
Длина участка, м |
Внутренний диаметр подающего трубопровода, м |
Внутренний диаметр обратного трубопровода, м |
Год ввода в эксплуатацию |
Период эксплуатации, лет |
Интенсивность отказов, Ж) у v' /ч• км |
Вероятность безотказной работы, Р |
7 |
8 |
38 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000060 |
0,68490 |
8 |
ул. Лесная, д. 24 |
32 |
0,05 |
0,05 |
1969 |
45 |
0,000051 |
0,72707 |
Средняя вероятность безотказной работы системы теплоснабжения: |
0,01175 |
|||||||
Котельная №2 |
2 |
55,5 |
0,2 |
0,2 |
1969 |
45 |
0,000088 |
0,57534 |
2 |
3 |
139 |
0,1 |
0,1 |
1969 |
45 |
0,000221 |
0,25046 |
3 |
4 |
64 |
0,08 |
0,08 |
1969 |
45 |
0,000102 |
0,52864 |
4 |
5 |
40 |
0,08 |
0,08 |
1969 |
45 |
0,000064 |
0,67139 |
5 |
ул. Набережная, д. 1 |
30 |
0,05 |
0,05 |
1969 |
45 |
0,000048 |
0,74170 |
Средняя вероятность безотказной работы системы теплоснабжения: |
0,03793 |
|||||||
Сосногорская ТЭЦ |
||||||||
Сосногорская ТЭЦ |
Т-1 |
248 |
0,7 |
0,7 |
1978 |
36 |
0,000019 |
0,88828 |
Т-1 |
Т-2 |
311 |
0,6 |
0,6 |
1978 |
36 |
0,000024 |
0,86195 |
Т-2 |
Т-3 |
352 |
0,6 |
0,6 |
1978 |
36 |
0,000027 |
0,84523 |
Т-3 |
Т-4 |
133 |
0,6 |
0,6 |
1978 |
36 |
0,000010 |
0,93844 |
Т-4 |
Т-5 |
679 |
0,6 |
0,6 |
1978 |
36 |
0,000052 |
0,72300 |
Т-5 |
П-1 |
220 |
0,6 |
0,6 |
1978 |
36 |
0,000017 |
0,90024 |
П-1 |
П-2 |
184 |
0,5 |
0,5 |
1978 |
36 |
0,000014 |
0,91586 |
П-2 |
П-3 |
280 |
0,5 |
0,5 |
1978 |
36 |
0,000021 |
0,87481 |
П-3 |
П-4 |
269 |
0,5 |
0,5 |
1978 |
36 |
0,000021 |
0,87942 |
П-4 |
П-6 |
980 |
0,6 |
0,6 |
1978 |
36 |
0,000075 |
0,62617 |
П-6 |
П-7 |
470 |
0,6 |
0,6 |
1978 |
36 |
0,000036 |
0,79891 |
П-7 |
П-8 |
283 |
0,5 |
0,5 |
1978 |
36 |
0,000022 |
0,87355 |
Наименование начала участка |
Наименование конца участка |
Длина участка, м |
Внутренний диаметр подающего трубопровода, м |
Внутренний диаметр обратного трубопров ода, м |
Год ввода в эксплуатацию |
Период эксплуатации, лет |
Интенсивность отказов, Ж) у v' /ч• км |
Вероятность безотказной работы, Р |
П-8 |
П-9 |
600 |
0,5 |
0,5 |
1978 |
36 |
0,000046 |
0,75080 |
П-9 |
П-10 |
658 |
0,4 |
0,4 |
1978 |
36 |
0,000050 |
0,73029 |
П-10 |
П-11 |
1468 |
0,4 |
0,4 |
1978 |
36 |
0,000112 |
0,49597 |
П-11 |
ЦТП-1 |
752 |
0,4 |
0,4 |
1978 |
36 |
0,000057 |
0,69822 |
ЦТП-1 |
ЦТП-4 |
775 |
0,3 |
0,3 |
1978 |
36 |
0,000059 |
0,69059 |
ЦТП-4 |
ЦТП-3 |
608 |
0,3 |
0,3 |
1978 |
36 |
0,000046 |
0,74794 |
ЦТП-3 |
ЦТП-2 |
1214 |
0,3 |
0,3 |
1978 |
36 |
0,000093 |
0,55995 |
Средняя вероятность безотказной работы системы теплоснабжения: |
0,00668 |
|||||||
В результате проведенных расчетов по основным магистралям тепловых сетей от теплогенерирующих источников городского поселения Сосногорск определена необходимость реконструкции тепловых сетей в связи с исчерпанием физического ресурса действующих магистральных.
Средняя вероятность безотказной работы системы теплоснабжения составляет:
система теплоснабжения пст. Верхнеижемский - 0,00002;
система теплоснабжения пст. Ираель - 0,00002;
система теплоснабжения пст. Поляна - 0,95671;
система теплоснабжения с. Усть-Ухта от котельной №1 - 0,01175;
система теплоснабжения с. Усть-Ухта от котельной №2 - 0,03793;
Средняя вероятность безотказной работы магистральной тепловой сети Сосногорской ТЭЦ составляет 0,00668.
Минимально допустимое значение показателя вероятности безотказной работы составляет 0,9. Значительно меньшие значения вероятности безотказной работы для систем теплоснабжения пст. Верхнеижемский, пст. Ираель и с. Усть-Ухта и магистральной тепловой сети ТЭЦ объясняются прежде всего практически полным исчерпанием физического ресурса тепловых сетей. Срок эксплуатации тепловых сетей достигает 45 лет.
На текущий момент эксплуатационная надежность тепловых сетей городского поселения обеспечивалась за счет текущей ликвидации возникающих повреждений в тепловых сетях и недопущению их развития в серьезные аварии с тяжелыми последствиями.
Период времени, необходимый для ликвидации повреждения тепловой сети, рассчитывается по формуле:
z, = а[\ + (b + L, D1'2 ]
где а = 2.91256074780734, b = 20.8877641154199, с=-1.87928919400643 - постоянные коэффициенты, получены на основе численных значений времени восстановления теплопроводов в зависимости от их диаметров, рекомендуемых СНиП 41 -02-2003.
L - расстояние между секционирующими задвижками, м. В соответствии с требованиям СНиП 41-02-2003 (п. 10.17) в водяных тепловых сетях Dy=100 мм на расстоянии расстояние между секционными задвижками составляет не более 1000 м, для трубопроводов Dy = 400 - 500 мм - до 1500 м, для трубопроводов Dy=600 мм - до 3000 м.
D - условный диаметр трубопровода, м.
Результаты расчета периода времени восстановления участков тепловой сети приведены в таблице 73.
Диаметр трубопровод а, м |
Расстояние между секционирующими задвижками L , м |
Периода времени восстановления, z, |
32 |
1000 |
3,803 |
40 |
1000 |
4,076 |
50 |
1000 |
4,433 |
65 |
1000 |
4,996 |
80 |
1000 |
5,585 |
100 |
1000 |
6,406 |
125 |
1000 |
7,478 |
150 |
1000 |
8,595 |
200 |
1000 |
10,938 |
250 |
1000 |
13,402 |
300 |
1000 |
15,967 |
400 |
1500 |
14,247 |
500 |
1500 |
17,727 |
600 |
3000 |
10,938 |
Отказ теплоснабжения потребителя - событие, приводящее к падению температуры в отапливаемых помещениях жилых и общественных зданий ниже плюс 12°С, в промышленных зданиях ниже +8°С, в соответствии со СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». С учетом данных о теплоаккумулирующей способности объектов теплопотребления (зданий) определяется время, за которое температура внутри отапливаемого помещения снизится до температуры, установленной в критериях отказа теплоснабжения.
Период времени снижения температуры при внезапном прекращении теплоснабжения до критического значения (плюс 12°С) рассчитывается по формуле:
t—t
z-fix ln- в н
—
в. а н
где tea - внутренняя температура, которая устанавливается критерием отказа теплоснабжения (плюс 12°С);
te - 20° С - температура в отапливаемом помещении, которая была в момент начала исходного события;
Р — 40 ч - коэффициент аккумуляции помещения (здания).
Расчет проводится для каждой градации повторяемости температуры наружного воздуха. Результаты расчета приведены в таблице 74.
Температура воздуха, °С |
Повторяемость температур наружного воздуха, час |
Температура в отапливаемом помещении, °С |
Критерий отказа теплоснабжения, °С |
Коэффициент аккумуляции помещения (здания), ч |
Период времени снижения температуры z, час |
Ниже -42 |
27 |
20 |
12 |
40 |
5,4321 |
0, 4 1 2 4 - |
26 |
20 |
12 |
40 |
5,6233 |
-40 .-38,1 |
26 |
20 |
12 |
40 |
5,8285 |
-38 .-36,1 |
26 |
20 |
12 |
40 |
6,0492 |
-36 .-34,1 |
53 |
20 |
12 |
40 |
6,2874 |
-34 .-32,1 |
53 |
20 |
12 |
40 |
6,5452 |
-32 .-30,1 |
70 |
20 |
12 |
40 |
6,8250 |
8, 2 1 0 3 - |
79 |
20 |
12 |
40 |
7,1299 |
-28 .-26,1 |
105 |
20 |
12 |
40 |
7,4634 |
-26 .-24,1 |
131 |
20 |
12 |
40 |
7,8298 |
-24 .-22,1 |
140 |
20 |
12 |
40 |
8,2341 |
-22 .-20,1 |
175 |
20 |
12 |
40 |
8,6826 |
-20 .-18,1 |
201 |
20 |
12 |
40 |
9,1830 |
-18 .-16,1 |
219 |
20 |
12 |
40 |
9,7449 |
-16 .-14,1 |
245 |
20 |
12 |
40 |
10,3804 |
-14 .-12,1 |
280 |
20 |
12 |
40 |
11,1053 |
-12 .-10,1 |
307 |
20 |
12 |
40 |
11,9397 |
-10 .-8,1 |
316 |
20 |
12 |
40 |
12,9109 |
-8 .-6,1 |
421 |
20 |
12 |
40 |
14,0559 |
-6 .-4,1 |
456 |
20 |
12 |
40 |
15,4265 |
-4 .-2,1 |
500 |
20 |
12 |
40 |
17,0978 |
-2 .-0,1 |
578 |
20 |
12 |
40 |
19,1829 |
0-1,9 |
622 |
20 |
12 |
40 |
21,8617 |
2-3,9 |
456 |
20 |
12 |
40 |
25,4396 |
4-5,9 |
447 |
20 |
12 |
40 |
30,4856 |
6-7,9 |
446 |
20 |
12 |
40 |
38,2205 |
8-9,9 |
446 |
20 |
12 |
40 |
51,9713 |
Выше 10 |
1909 |
- |
- |
- |
- |
На рисунке представлено графическое сравнение периода времени снижения температуры внутреннего воздуха до критического значения и периода времени, необходимого для восстановления участка тепловой сети.
воздуха до критического значения и периода времени, необходимого для восстановления участка
тепловой сети
По графику видно, что минимальное значение периода времени снижения температуры внутреннего соответствует расчетной температуре наружного воздуха (W>=-39°C). При увеличении повышении температуры наружного воздуха период времени снижения температуры возрастает, так при температуре fa=-39°C период времени составляет z=5,8285 часов, а при температуре плюс fa=9°C - 51,9713 часов.
Период восстановления участка тепловой сети зависит от диаметра трубопроводом, большему диаметру соответствует больший период времени восстановления. Период времени восстановления участка тепловой сети диаметром 32 мм составляет 3,803 часов, а участка тепловой сети диаметром 300 мм - 15,967 часов.
По графику видно, что период времени восстановления диаметра тепловой сети диаметром 32 мм меньше периода времени снижения температуры внутреннего воздуха в любом температурном диапазоне.
Период времени восстановления диаметра тепловой сети диаметром 300 мм меньше периода времени снижения температуры внутреннего воздуха при температуре наружного воздуха более минус 4°С. При температуре наружного воздуха менее минус 4°С, повышается вероятность «замораживания» систем отопления зданий, в связи с тем, что период времени снижения температуры до критического значения меньше, чем период времени восстановления участков тепловой сети.