Оценка надежности водопроводной сети и основные механизмы деградации трубопроводов

Под надежностью коммунальных инженерных сетей понимают способность обеспечивать бесперебойную работу с нормативными технологическими параметрами (снабжение потребителей холодной и горячей водой требуемого количества и качества иод требуемым напором, отвод сточных вод), а также предотвращение ситуаций, опасных для людей и окружающей среды. Количественная оценка надежности связана с понятием отказа, под которым понимают случайное событие, переводящее объект (участок трубопровода водопроводной сети) в неработоспособное состояние.

К основным показателям надежности участков трубопроводов относятся:

X (t) — интенсивность отказов (показатель аварийности на сети), 1/год км;

t_B — среднее время восстановления (ликвидации аварии), ч;

Г — наработка на отказ (среднее время работы участка трубопровода между отказами), год;

P (t) — уровень надежности — вероятность безотказной работы в пределах заданного времени эксплуатации t

Q (t) = 1 ~ P (t) — вероятность отказа.

Интенсивность отказов участка трубопровода X (t) характеризует плотность вероятности возникновения отказа в рассматриваемый момент времени и определяется с учетом результатов сбора и статистической обработки эксплуатационных данных об отказах по выражению.

где п — количество отказов (аварий с раскопкой) участков трубопроводов каждого диаметра и материала за время эксплуатации f; YJi — суммарная длина всех участков трубопроводов каждого диаметра и материала.

Показатели надежности трубопроводов определяют путем сбора и статистической обработки данных по отказам и восстановлениям. Оценка этих показателей позволяет определить участки трубопроводов, на которых наиболее велика вероятность возникновения аварий и где в первую очередь следует планировать проведение работ по их ремонту и реновации.

Вероятность безотказной работы участка трубопровода определится из выражения.

Причинами аварий на трубопроводах могут являться:

• • коррозионное растрескивание;
• • коррозионное растрескивание под напряжением;
• • щелевая коррозия и локальное коррозионное воздействие (микробная, питтинговая коррозия и др.);
• • эрозия при кавитации;
• • эрозионная коррозия;
• • вибрационная усталость;
• • гидроудар.

Классификация видов повреждений трубопроводов при авариях па водопроводной сети Санкт-Петербурга приведена на рис. 1.8.

Из представленных данных (см. рис. 1.8) видно, что основными причинами аварий являются коррозия металлических труб (свищи — 37%), а также значительный возраст аварийных участков трубопроводов (разрушение стыков — спай — 30%, переломы — 21%, трещины — 6%).

Рис. 1.8. Характер повреждений при авариях на водопроводной сети Санкт-Петербурга.