3.Характерные отказы тепловых сетей

Надежность тепловых сетей - это свойство обеспечивать в течение заданного времени подачу потребителю требуемого количества теплоносителя с определенными температурой и давлением.

Тепловые сети состоят из участков трубопроводов, секционирующих и отключающих задвижек, оборудования сетей (компенсаторы, опоры, спускные краны и пр.), насосные подстанции.

Рассмотрим характерные отказы тепловых сетей. Сбор информации осуществлялся по журналам учёта повреждений эксплуатационных районов. Не рассматривались отказы:

• происшедшие в период гидравлических и температурных испытаний тепловых сетей;

• повлекшие за собой отключение участков и абонентов на время менее 3 часов;

• на магистралях, которые по ряду причин находились в крайне неблагоприятных условиях эксплуатации (каналы периодически затапливались грунтовыми и ливневыми водами, заносились грунтом, нарушалась целостность антикоррозионного покрытия трубопроводов и т.п.).

Все повреждения на теплотрассах и оборудовании, которые после анализа были отнесены к отказам, имеющим случайную природу, были классифицированы по видам, и для каждого вида была установлена относительная частота появления.

Наиболее частой причиной повреждения тепловых сетей является наружная коррозия. Обычно коррозия равномерно поражает теплопроводы на значительных участках по длине. При этом встречаются отдельные участки (с нарушенным защитным покрытием), которые поражены наиболее интенсивно. Причина коррозии в контакте металла труб с влагой. В результате коррозии снижается толщина стенок, появляются свищи и, как следствие, происходят разрывы теплопроводов.

Значительно меньше отказов связано с разрывом продольных и поперечных швов. Встречаются случаи вырыва гильз под термометры и патрубков под манометр, вызванные некачественной сваркой. Повреждения сальниковых компенсаторов вызываются коррозией стакана сальникового компенсатора, размывкой набивки.

Задвижки на трубопроводах отказывают из-за коррозии корпуса, коррозии байпаса, неплотности фланцевых соединений, трещин в корпусе. Классификация отказов по причинам приведена в табл.1.

Классификация отказов по причинам

Таблица 1

Вид повреждения	Среднее значение
Наружная коррозия труб	83
Разрывы сварных швов	5
Коррозия стаканов сальниковых компенсаторов	4,75
Повреждение задвижек	7,25
Итого	100 %

По результатам наблюдений вычислялся параметр потока отказов

,

где n– количество отказов, зафиксированных на трубопроводах одного диаметра;t - время наблюдения за трубопроводами;L– суммарная длина подающего и обратного трубопроводов одного диаметра, км.

Зависимость параметра потока отказов от диаметра трубопровода исследованиями не установлена, что объясняется малой вероятностью появления одновременного поражения трубы в нескольких местах на одном диаметре одновременно. Наблюдения не выявили также зависимости времени восстановления от диаметра трубы, что можно объяснить недостаточным объёмом статистических данных. Некоторые результаты наблюдения за отказами трубопроводов показаны в табл.2.

Статистические оценки показателей надёжности трубопроводов

Таблица 2

Показатель	Диаметр трубопроводов, мм
	200	250	300	350	400	450	500	600	700	800	1000	1200	1400
Протяжённость трубопроводов (подающих и обратных), км	401	60	88	23	113	13	136	67	31	42	36	58	27
Число отказов	9	11	14	1	7	5	17	1	4	1	0	0	1
Параметр потока отказов,  1/(кмгод)	0,01	0,081	0,071	0,02	0,027	0,171	0,056	0,034	0,057	0,011	-	-	0,016
Среднее время восстановления, ч	6,2	6,6	5,3	4	7,5	6,2	13	8	24,6	4	-	-	5

Примечание. Анализировались тепломагистрали протяжённостью 1094,5 км; общее количество отказов 71.Среднее значение потока отказов для труб всех диаметров 0,041, 1/(кмгод).

Приведённые оценки показателей надёжности относятся только к одному из регионов и не могут претендовать на обобщение для всей территории Российской федерации. Однако анализ данных по некоторым другим регионам показал, что качественная картина отказов сохраняется. Основными причинами отказов являются внешняя коррозия, разрывы сварных швов, дефекты компенсационных устройств, дефекты задвижек, механические повреждения при монтаже, аварии водопроводных и канализационных трасс.

Примерно 55 % всех зафиксированных отказов вызвано внешней коррозией, причём большая часть из них на теплопроводах со сроком службы 5-15 лет. Эти коррозионные повреждения вызываются следующими факторами:

• отсутствием попутного дренажа и дренажных насосных станций на теплотрассах;

• недостаточной высотой и прочностью скользящих опор, в результате чего постоянно увлажняется теплоизоляция на трубах;

• применением малоэффективных антикоррозионных покрытий (лак 177, краска АЛ-177, изол на битуме вместо изола на изольной мастике);

• повреждением антикоррозионных покрытий при транспортировке труб;

• применением бесканальных прокладок теплотрассы в битумперлитной изоляции, отличающейся высоким водопоглощением.

Заключительная часть – -5 мин

Подвести итог занятия. Выдать задание на самоподготовку.

Задание на самостоятельную работу

Проработать материал лекции. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Поясните термин «эксплуатационная надежность».

2. Перечислите основные модели технического обслуживания.

3. Перечислите и дайте определения показателей надежности объекта

4. Какие виды ремонтов существуют в энергетике для основного оборудования?

5. При каких условиях наступает предельное состояние объекта?

6. В чем заключается методика коректировки сроков ТО объектов с использованием информации об их надежности?

7. Как определить время очередного ремонта объекта ?

8. Перечислите основные отказы тепловых сетей.

9. Перечислите современные методы диагностики состояния тепловых сетей.

10. Сформулируйте основные недостатки приборов акустической диагностики.

Разработал зав.каф. ПТС,

д.т.н., проф. Ю.В.Ваньков

13