- •Эксплуатация систем водоснабжения, канализации и газоснабжения Справочник
- •Введение
- •Глава I. Задачи эксплуатации систем водоснабжения,
- •§ 1.1. Техническая и хозяйственная характеристика водопроводно-канализационного
- •§ 1.2. Общие требования к зданиям и сооружениям
- •§ 1.3. Организация эксплуатации водопроводно-канализационного и газового хозяйства
- •§ 1.4. Эксплуатация территории зон санитарной охраны источников водоснабжения и сооружений
- •Санитарно-защитные зоны для канализационных очистных сооружений
- •Глава II. Организация диспетчерской службы
- •§ 1.5. Основные задачи диспетчеризации и структура диспетчерской службы
- •Оборудование для обработки эксплуатационных данных при помощи эвм
- •§ 1.6. Лаборатория автоматики и контроля
- •Раздел второй вопросы надежности систем при эксплуатации
- •Глава I. Обеспечение надежности технических устройств в системах при их эксплуатации
- •§ 2.1. Основные понятия теории надежности, цели и задачи
- •Классификация отказов
- •§ 2.2. Комплексные показатели надежности
- •Комплексные показатели надежности
- •§ 2.3. Законы распределения случайных величин
- •Глава II. Методы расчета надежности и периодичности технического обслуживания
- •§ 2.4. Основы расчета надежности
- •Расчет интенсивности отказов системы
- •Расчет надежности системы
- •Показатели надежности водопроводно-канализационного оборудования
- •§ 2.5. Методы повышения надежности систем
- •Классификация способов резервирования
- •§ 2.6. Техническое обслуживание систем и надежность
- •Раздел третий водозаборы, водоводы и сети
- •Глава I. Источники водоснабжения и водозаборные сооружения
- •§ 3.1. Содержание источников воды
- •Отбор проб для оценки качества воды в источнике
- •Требования к свойствам и составу воды поверхностных источников хозяйственно-питьевого назначения
- •§ 3.2. Обслуживание водозаборных сооружений из поверхностных и подземных источников воды
- •§ 3.3. Водозаборные сооружения из поверхностных источников
- •Сроки ппо и ппр
- •Перечень основных видов работ по текущему и капитальному ремонтам водозаборных сооружений
- •§ 3.4. Борьба с льдообразованием на решетках
- •§ 3.5. Эксплуатация водозаборных сооружений подземных источников воды
- •Перечень основных видов работ по текущему и капитальному ремонтам вертикальных и горизонтальных скважин и шахтных колодцев
- •Основные признаки и причины уменьшения производительности артезианских скважин
- •Оборудование и инструмент, применяемые для ремонта скважин
- •Основные технические данные желонок для очистки скважин
- •Зависимость растворения осадков от степени концентрации технической и ингибированной соляных кислот
- •Глава II. Водопроводные сети
- •§ 3.6. Испытания и приемка наружных трубопроводов
- •§ 3.7. Организация службы сети
- •Нормативы численности рабочих по обслуживанию водопроводной сети
- •§ 3.8. Работы по содержанию и ремонту сетей
- •Ппо и ппр по содержанию сети
- •Перечень основных видов работ по текущему и капитальному ремонтам водопроводной сети
- •Ориентировочная периодичность работ по капитальному ремонту сетей и сооружений на них
- •Единичные нормы по эксплуатации водопроводных сетей*
- •Перечень механизмов, используемых при эксплуатационных и аварийно-восстановительных работах на сети водопровода и канализации
- •Перечень неисправностей в сетях и способы их устранения
- •§ 3.9. Контрольные испытания водоводов и сетей
- •§ 3.10. Особые случаи эксплуатации водоводов и сетей
- •Глава III. Напорно-регулирующие устройства
- •§ 3.11. Приемка напорно-регулирующих устройств в эксплуатацию
- •§ 3.12. Подземные резервуары и водонапорные башни
- •Периодичность работ по капитальному ремонту напорно-регулировочных устройств
- •Раздел четвертый очистные сооружения водопровода
- •Глава 1. Сооружения по осветлению и обесцвечиванию воды
- •§ 4.1. Испытание и приемка в эксплуатацию сооружений
- •§ 4.2. Организация эксплуатации очистных станций
- •Нормативы численности, чел.-смен/сут, рабочих, занятых на эксплуатации очистных сооружений водопровода, по элементам сооружений
- •§ 4.3. Общие положения по обслуживанию очистных станций
- •Работа по ппо станции водоочистки
- •Работы по ппр станции водоочистки
- •Перечень видов работ по текущему и капитальному ремонтам очистных сооружений
- •Периодичность работ по капитальному ремонту очистных сооружений
- •§ 4.4. Реагентное хозяйство
- •Крепость растворов по показаниям ареометра
- •Зависимость плотности растворов химически чистых реагентов от концентрации
- •Дозаторы для дозирования известкового молока и других суспензий
- •Аппараты для дозировання реагентов
- •Типы вакуумных хлораторов и их технические характеристики
- •Некоторые данные по хранению реагентов в складах
- •§ 4.5. Процессы смешения и смесители
- •§ 4.6. Процессы хлопьеобразования и камеры хлопьеобразования (реакции)
- •§ 4.7. Сооружения по отстаиванию воды
- •§ 4.8. Фильтры и контактные осветлители
- •§ 4.9. Эксплуатация установок по обеззараживанию воды хлором
- •Табель оснащения защитными средствами в расходных складах хлора
- •Табель оснащения защитными средствами хлораторных на городских водопроводах
- •§ 4.10. Обеззараживание сточных вод хлором
- •§ 4.11. Обеззараживание воды озонированием и другими способами
- •Ионаторы серебра
- •Характеристика ртутно-кварцевых ламп
- •Характеристика аргонортутных ламп
- •§ 4.12. Стабилизация, фторирование и обесфторирование воды
- •§ 4.13. Сооружения по удалению из воды железа, марганца и кремния
- •Глава II. Производственный контроль за работой сооружений и повышение ее эффективности
- •§ 4.14. Подготовка воды на сооружениях
- •Ориентировочный график лабораторно-производственного контроля качества воды
- •§ 4.15. Приготовление растворов и режимы коагуляции
- •Растворимость реагентов, применяемых при очистке воды
- •§ 4.16. Повышение эффективности работы сооружений
- •Характеристика новых фильтрующих материалов
- •Раздел пятый* эксплуатация канализационной сети
- •Глава I. Общие положения
- •§ 5.1. Организация эксплуатации канализационной сети
- •Нормативы численности рабочих по обслуживанию канализационной сети
- •Ориентировочная потребность в машинах, необходимых для обслуживания эксплуатационного района с протяженностью сети (бытовой, дождевой, общесплавной) 800-1000 км, уложенной с минимальными уклонами
- •§ 5.2. Общие требования к пользованию канализацией
- •§ 5.3. Технический надзор за строительством и приемка канализационных сетей в эксплуатацию
- •Допустимая величина поступления или утечки воды через стыки и стенки трубопроводов
- •Глава II. Эксплуатация канализационной сети и сооружений на ней
- •§ 5.4. Наблюдение за канализационной сетью. Наружный и технический осмотр сети. Состав бригад по осмотру сети
- •§ 5.5. Измерение расхода жидкости в канализационных коллекторах*
- •Значения отношения средней скорости потока к максимальной в зависимости от диаметра трубопровода ( ) и наполнения ( )
- •Изменение расходов сточных вод в коллекторе
- •§ 5.6. Профилактическая прочистка канализационных сетей
- •Машины для гидродинамической прочистки канализационных сетей
- •Характеристика основного оборудования для гидравлической прочистки канализационной сети
- •Ковшовые снаряды лнии акх
- •Нормы обслуживания канализационной сети по ленинградскому управлению "Водоканал"
- •Технические показатели вакуум-машин
- •§ 5.7. Устранение засорений канализационной сети
- •§ 5.8. Эксплуатация тоннельных коллекторов*
- •Временные нормы на эксплуатацию шахт и буровых скважин тоннельных коллекторов (рэтк Ленинграда)
- •§ 5.9. Эксплуатация дюкеров
- •§ 5.10. Планово-предупредительный ремонт
- •§ 5.11. Учет работы сооружений. Ведение технической документации
- •Технический паспорт
- •I. Общие сведения
- •II. Трубопроводы
- •III. Дождеприемные колодцы
- •IV. Смотровые колодцы
- •V. Техническая характеристика
- •VI. Стоимостная характеристика
- •VII. Сведения о дефектах
- •VIII. Текущий ремонт
- •IX. Капитальный ремонт
Глава II. Методы расчета надежности и периодичности технического обслуживания
§ 2.4. Основы расчета надежности
Оценка надежности систем с помощью математического аппарата заключается в определении закономерностей распределения случайных величин (отказов).
Определение закономерностей производится, как правило, путем проведения экспериментов или сбора данных по наблюдению за поведением системы и ее элементов в течение длительного времени.
Вероятность безотказной работы представляет значения чисел от 0 до 1 за промежуток времени . Если << 1, то система является высоконадежной. При малых значениях выражение вероятности безотказной работы может быть разложено в ряд:
(2.33)
При значениях << 1 можно ограничиться первыми двумя членами, т.е.
(2.34)
При экспериментальном испытании образцов в заводских или полигонных условиях расчет вероятности безотказной работы осуществляется по формуле (2.2).
Надежность систем рассчитывается или устанавливается на этапах проектной (конструкторской) разработки, заводских (полигонных) испытаний или при повседневной эксплуатации на объектах.
При расчете надежности, как и при других расчетах, используются или налагаются некоторые ограничения. В частности, при расчетах с учетом внезапных отказов поток их (т.е. последовательность отказов, следующих один за другим в случайные моменты времени) в системе предполагается простейшим. Это значит, что поток отказов удовлетворяет одновременно условиям стационарности, отсутствия последействия и ординарности. В эти понятия вкладывается такой смысл:
стационарность случайного процесса означает, что на любом промежутке времени вероятность возникновения определенного числа отказов зависит только от и величины промежутка , но не изменяется от сдвига по оси времени;
отсутствие последействия означает, что вероятность наступления определенного числа отказов в течение не зависит от того, сколько было отказов до этого и как они распределялись;
ординарность потока отказов означает невозможность появления в один и тот же промежуток времени более одного отказа.
При принятии этих условий отказы элементов любой системы являются событиями случайными и независимыми, а вероятность безотказной работы системы
(2.35)
где - вероятность безотказной работы -го элемента; - число элементов системы.
Выражая через интенсивность отказов, будем иметь
(2.36)
где - интенсивность отказов системы.
Другие количественные характеристики будут выражаться так:
среднее время безотказной работы системы
(2.37)
частота отказов
(2.38)
и т.д.
При расчетах также принимается, что однотипные элементы равнонадежны. Расчет надежности сложной системы рекомендуется вести по узлам (блокам), конструктивно оформленным в одно целое. Такой подход позволяет сравнивать узлы по надежности, выявляя при этом слабые места системы, что дает возможность их совершенствования.
При анализе статистических данных об отказах отдельных элементов, составляющих систему, может быть установлено, что лежит в определенных пределах, колеблясь от до . В этом случае будет иметь вид, показанный на рис.2.5.
Рис.2.5. Зависимость от времени при минимальном и максимальном значении интенсивности отказов
Расчет надежности рекомендуется осуществлять в следующей последовательности: рассматривается принципиальная схема системы, изучается ее функционирование и связь между отдельными элементами системы; сложные системы разбиваются на подсистемы, которые, в свою очередь, делятся на группы (агрегаты), узлы (блоки); дается формулировка отказа; составляется структурная схема для расчета; составляется таблица расчета надежности; на основании данных таблицы вычисляются количественные характеристики блоков, подсистем и системы в целом.
Говоря о схемах, следует дать определение принципиальным (функциональным) и структурным (логическим) схемам.
В первых системах показываются реальные связи между элементами системы: технологические, кинематические, электрические и т.п. В этих схемах каждый элемент отражает конкретную технологическую принадлежность.
Во вторых системах показываются лишь те связи, которые по своему смыслу отражают надежность системы при выполнении ею заданных функций. Каждый элемент обозначается условным значком и не отражает конкретного функционального назначения.
Пример 1. Определить работы системы через 100 ч и через 1 год. Интенсивность отказов = 5·10 , ч .
Решение:
а) = 100 ч; = 5·10 ·100 = 5·10 << 1; применяем упрощенную формулу:
(100) = 1 - = 1 - 5/100 = 0,95, или 95%;
б) = 1 год (~8000 ч); = 5·10 ·8000 >> 1; упрощенная формула не может быть применена:
(8000) = = 1/54 = 0,0180, или 1,8%.
Пример 2. Определить суммарное значение интенсивности отказов и вероятности безотказной работы через 100, 1000, 2000, 4000, 8000 ч непрерывной работы.
Решение:
а) принципиальная схема рассматриваемой системы показана на рис.2.6, а;
б) структурная схема имеет вид, показанный на рис.2.6, б;
в) формулировка отказа: >> 0,7. Снижение вероятности безотказной работы менее 0,7 считать отказом системы;
г) составление таблицы надежности системы;
д) определение вероятности безотказной работы системы при интенсивности отказов = 0,94·10 2,06·10 , или 0,94·10 < < 2,06·10 .
Рис.2.6. Расчетная схема по определению
а - принципиальная схема системы; б - структурная схема системы; 1 - приемный клапан;
2 - задвижки, = 250 мм; 3 - насос; 4 - водовод, = 500 м
Таблица 2.3