Развитие теплофикации, трубопроводного транспорта газа, нефти, сжатого воздуха, технологического водоснабжения и т. п. привело к созданию на предприятиях протяженных и разветвленных трубопроводных систем различных назначений. Выход из строя части трубопроводов, аварии на них приводят не только к нарушению нормального режима работы технологических установок. В ряде случаев они могут вызывать пожары и взрывы. Поэтому проблема надежности трубопроводных систем приобретает большую важность. По большой протяженности и разветвленности, а также функциональному назначению—снабжению по одной системе большого числа разнообразных потребителей— трубопроводные системы в некоторой мере идентичны электроэнергетическим.
Методы оценки надежности трубопроводных систем и оптимизация их надежности в силу относительной новизны вопроса и недостаточной статистической информации еще не получили должного развития. Разработанная в настоящее время методика расчета надежности трубопроводных систем (на примере систем теплоснабжения) изложена в [15, 16]. Недостаточность статистической информации (в том числе и по математическому ожиданию ущербов от отказа трубопроводных систем) не дает возможности оптимизировать надежность по минимуму затрат. Кроме того, каждому уровню надежности системы отвечает множество совокупностей схем и параметров трубопроводной сети, полный перебор которых практически невозможен. Поэтому принимают, что основной задачей оптимального резервирования трубопроводных систем является достижение заданных уровней надежности при минимальных затратах или определение максимально возможного уровня надежности при некоторых ограниченных дополнительных затратах (обратная задача). Таким образом, основными положениями указанной методики являются задание уровней надежности узлов схемы с учетом категории присоединяемых потребителей, а также сочетание детерминированных методов расчета пропускной способности систем при нормальных и аварийных режимах с вероятностными методами расчета надежности.
1.4. КАЧЕСТВО ТОПЛИВА И ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ
Под качеством энергии (топлива, теплоты, электроэнергии, энергоносителей) следует понимать совокупность ее (их) параметров (свойств), обусловливающих пригодность энергии удовлетворять определенные потребности приемников энергии в соответствии с их назначением.
Качество топлива существенно влияет на экономические показатели технологических установок, в которых оно используется. Это влияние определяется не только видом топлива (твердое, жидкое и газообразное). Например, экономические показатели (коэффициент полезного использования топлива, его удельный расход и др.) котлов при равной стоимости 1 т. условного топлива значительно лучше при газообразном топливе, чем при твердом. Но даже если используется один и тот же вид топлива разных марок, экономические показатели установок будут разными. Например, нефтяное топливо с большим содержанием серы приведет к более ускоренному выходу из строя топочных устройств. Изменение качества топлива может привести к снижению производительности технологических установок, снижению сортности продукции, т. е. вызвать ущерб. Величина ущерба будет определяться разностью затрат при работе с топливом планируемого и пониженного качества. Например, в цементном производстве различия в количестве и видах минеральных примесей в топливе, сжигаемом в цементных печах, отражаются на качестве цементного клинкера. Поэтому качество топлива нормируется ГОСТ в зависимости от вида потребления.
Качество теплоты также существенно влияет на экономические показатели технологических процессов, в которых она используется. Поэтому выбор показателей качества теплоты имеет важное значение для экономичной и надежной работы технологической установки. Показатели качества теплоты необходимо устанавливать применительно к рассматриваемой технологии. Основными теплоносителями в промышленности являются пар и горячая вода. Показателями качества теплоты могут быть приняты: для пара— нормальные начальные давление и температура; для воды — нормальная температура и давление «прямой» и «обратной» воды. Поскольку поддержание нормальных параметров давления и температуры, особенно при переменных режимах, практически неосуществимо, установлены допустимые отклонения +Δ от нормальных значений. Эти отклонения нормированы в зависимости от вида и типа технологического процесса.
Интенсивность многих технологических процессов весьма существенно зависит от параметров теплоносителей и точности их поддержания. Например, скорость вулканизации резиновой изоляции и защитного шланга электрических кабелей в агрегатах непрерывной вулканизации и вулканизационных котлах на кабельных заводах после каждого повышения температуры на 10°С удваивается. Так же влияет изменение давления пара, сокращая или повышая время вулканизации.
