СИСТЕМА ОБСЛУЖИВАНИЯ

Тепловые сети крупных городов в настоящее время, как правило, представляют сложные инженерные комплексы, требующие хорошо продуманной и строго выполняемой системы обслуживания. В этот комплекс обычно входят подземные теплопроводы с камерами для установки оборудования, сопутствующие дренажи с колодцами и дренажными станциями, насосно-перекачивающие станции и, наконец, устройства связи и телемеханики.

Общий принцип организации обслуживания таких комплексов заключается в создании территориальных ячеек в виде сетевых районов и центральных служб — диспетчерской, электрохозяйства, автоматики и телемеханики, механизации, ремонтов и пр. Сетевые районы должны быть способными выполнять основные работы по обслуживанию и текущему ремонту сетей, персонал в них разбивается на участки. Целесообразно, чтобы каждый район объединял эксплуатацию всех сетей какой-либо одной (двух) ТЭЦ, а каждый участок района обслуживал все сети одного или нескольких направлений (магистралей) от ТЭЦ. При таком разделении сетей наиболее просто осуществляется контроль за основными оперативными и технико-экономическими показателями работы сетей — часовой и месячной добавкой подпиточной воды в сеть, температурой возвращаемой воды, распределением циркулирующей воды и пр. По этим показателям организуется соревнование между районами и участками, контролируется их работа.

Крупные городские районы с тепловой нагрузкой, например, более 1000 Гкал/ч имеют сменные дежурные группы, более мелкие работают без них. В этом последнем случае такие дежурные группы организуются при центральной диспетчерской службе. Вообще организация сменных дежурных служб, их численность, дислокация и оснащение определяются не только количеством сетей и потребителей, но и в значительной мере фактической надежностью их работы, количеством и частотой повреждений на сетях и у потребителей. Именно высокая повреждаемость подземных теплопроводов, центробежных насосов и регуляторов в тепловых пунктах заставляет считать необходимой организацию дежурных, аварийных, сменных ремонтных групп в тепловых сетях-и у потребителей. А это в большой степени увеличивает количество эксплуатационного персонала.

Исходя из технологической простоты всех сетевых и абонентских устройств при высоком качестве их сооружения, они могли бы работать, практически, при минимальном централизованном контроле. Именно качество установленного оборудования и сооружения сетей и вводов определяет необходимое количество эксплуатационного персонала.

В современных условиях, как отмечалось выше, приходится считаться с наличием интенсивной наружной коррозии, повреждений заводских и монтажных сварных швов, низким качеством запорной арматуры и особенно авторегуляторов. Все это ведет к необходимости дополнительного персонала. Одной из основных задач персонала районов является организация строгого технического надзора за производством строительно-монтажных работ, за качеством поставляемого оборудования. Правда, это тоже дополнительные трудозатраты, но при внимательном техническом надзоре могут быть значительно снижены трудозатраты, последующие при эксплуатации.

Технический надзор должен быть строго пооперационным, систематическим. Особенно строго следует подойти к качеству антикоррозийной изоляции труб, проверке сварных швов, выполнению дренажей и электротехнических работ в камерах.

Если прежде при эксплуатации сетей основное внимание уделялось обходу и осмотру оборудования, то в настоящее время центр тяжести при обслуживании переместился на ремонты. Очень важно разработать правильное соотношение между этими двумя видами эксплуатации— обслуживанием и ремонтами. Тот и другой должны проводиться под руководством инженерно- технического персонала и, как правило, по письменным заданиям.

Все крупные строительно-монтажные работы по капитальному ремонту сетей в районах проводятся либо закрепленными группами ремонтного цеха сетевого предприятия, либо привлекаемыми строительно-монтажными предприятиями. Организация крупных ремонтных подразделений в предприятиях способствует лучшей организации труда.

Главной задачей и показателем работы для эксплуатационников является своевременное выявление слабых мест, а для ремонтников — организация быстрого ремонта. В тепловых сетях пока еще нет резервных линий, а в редких случаях имеющиеся могут быть достаточными лишь в летнее время при сниженном количестве подаваемой сетевой воды. Поэтому необходимо принимать все меры к тому, чтобы выявление и устранение всех слабых, прокоррозированных мест на теплопроводах проводилось только в летнее время. Если большое и возрастающее количество повреждений на подземных теплопроводах является, как правило, не виной, а бедой эксплуатационного и ремонтного персонала, то его главной задачей является такое полное и точное выявление и ликвидация всех мест интенсивной коррозии, которое бы исключило необходимость отключения потребителей в отопительный сезон.

Следует отметить, что ни наука, ни практика пока еще не разработали таких методов, которые бы позволили выявить все слабые, прокоррозированные места на подземном теплопроводе без его вскрытия. Прежде большое значение придавалось в этом отношении шурфовке. Действительно, путем систематической шурфовки можно выявить какое-то приближенное среднее состояние степени коррозии теплопроводов, состояние тепловой изоляции и строительных конструкций. Но ведь важно в каждый данный сезон не среднее состояние, а состояние теплопровода в наиболее опасных в смысле наружной коррозии местах. Отсюда следует, что раскопка шурфов должна производиться в наиболее опасных местах. Практика, конечное выявила наиболее часто повторяющиеся места повреждений, но их разнообразие весьма велико и не позволяет этот метод считать сколько-нибудь надежным.

Несмотря на это, все же безусловно необходимо периодически путем шурфования проверять состояние теплопроводов в местах, где устранение возможных повреждений неизбежно связано с длительными трудоемкими работами. Такими местами являются прокладки теплопроводов в непроходных каналах и железобетонных и металлических оболочках на пересечениях с городскими проездами, железнодорожными и трамвайными путями и т. п.

Следует оговорить разницу в подходе к выявлению мест возможных повреждений по отношению к трубам разных диаметров. Для труб малых диаметров (50— 150 мм) детальная шурфовка, очевидно, явится излишней, так как стоимость перекладки таких труб сравнительно невысока. Для таких диаметров труб прогнозирование надежности и участков для срочной перекладки должно проводиться, исходя из анализа имевших место повреждений, которые должны фиксироваться на планах трасс, срока службы, конструкций, прокладки и характеристики грунта. Для труб больших диаметров, где стоимость перекладки весьма значительна, точное выявление слабых мест является необходимостью, но даже постоянная шурфовка с целью их обнаружения будет трудно осуществимой и, главное, недостаточно надежной.

Значительно менее трудоемким является выявление слабых мест путем испытания сетей на гидравлическое давление и максимальную расчетную температуру. Как показывает практика, наиболее эффективным является гидравлическое испытание сетей давлением 16—25 кгс/см2. Такое испытание обычно следует проводить в два приема: первое в целом по каждой магистрали, отходящей от ТЭЦ, вместе с распределительными сетями и ответвлениями к потребителям, второе — по участкам. Первое обычно проводится сетевыми насосами ТЭЦ, в необходимых случаях одновременно включаются повысительные насосные на сети. Испытание проводится на 16 кгс/см2, подпиточная вода подается через байпассы головных задвижек ТЭЦ, что ускоряет процесс отключения при возможных повреждениях на сетях. Второе, поучастковое испытание проводится передвижными насосами, подключаемыми к постоянным местам опрессовки. Испытание проводится на повышенное давление 20— 25 кгс/см2 с замером расхода подаваемой воды. В дальнейшем это давление нужно повышать, особенно для труб малого и среднего диаметра. Трубы проверяются раздельно. Давление во время испытаний поддерживается в течение всего времени, необходимого для тщательного осмотра трассы, прослушивания акустическим прибором всех камер и мест соединения с отключенными трубопроводами (обычно 2—4 ч). В случае выявления повреждения испытание повторяется после устранения повреждения.

Все гидравлические испытания во избежание ожогов персонала и окружающего населения проводятся на охлажденной до 40—45 °С воде. При бесканальной прокладке теплопроводов весьма опасной может быть осадка земли с образованием воронок. К сожалению, как показывает практика, эффективность гидравлических и температурных испытаний не является 100%-ной и, несмотря на их проведение, все же возможность возникновения повреждений в зимний период остается. Отсюда необходимость разработки новых методов и способов более полного выявления слабых мест на подземных теплопроводах.

В тепловых сетях, где подземные теплопроводы не имеют антикоррозионной защиты и поражены в той или иной степени почвенной коррозией, разумеется, ее прекратить нельзя , однако можно в ряде случаев предотвратить ускоренную коррозию путем осушения трасс и вентиляции каналов. Эта работа, включающая прокладку сопутствующих дренажей, отводящих водостоков, сооружение дренажных камер, вентиляционных вытяжек, должна рассматриваться как первоочередная.

Как бы хорошо ни были проведены испытания при наличии в эксплуатации старых сетей, пораженных в той или иной степени наружной коррозией, в крупных сетях во время холодного периода времени всегда должны быть в наличии дежурные брйгады, должна иметься возможность вызова из дома дополнительного персонала для локализации и устранения повреждений. Дежурные бригады должны ежесменно, по графику, объезжать насосно-перекачивающие станции, особо ответственные дренажные станции, проверять работу устройств телемеханики и связи.

Надежность принятой технической и организационной структуры эксплуатации системы теплоснабжения особенно проверяется в период ликвидации повреждений тепловых магистралей. Условно, для анализа, период ликвидации можно разделить на несколько этапов.

Первый этап — это отыскание и локализация места повреждения. Повреждения магистралей обычно связаны с утечками больших количеств горячей воды, что полностью нарушает работу тепловой сети и весьма опасно для смежных городских сооружений и окружающего населения. Так, вполне возможны и уже имели место случаи, когда при повреждении магистрали большого диаметра (800—1 200 мм) утечка воды измерялась несколькими тысячами тонн воды в час. Так как такую утечку нельзя и не следует восполнять подпиточным устройством, то это приводит к спуску воды из систем и, следовательно, к прекращению теплоснабжения. Быстрота отключений таких повреждений должна измеряться минутами, а не часами, как это бывает при повреждениях труб малых диаметров. При отсутствии телеуправления секционными задвижками на магистралях такие повреждения наиболее быстро могут быть отключены дежурным персоналом ТЭЦ непосредственно на выводах поврежденной магистрали. Отключению поврежденных магистралей на ТЭЦ должны предшествовать мероприятия, исключающие возможность повреждения оборудования ТЭЦ. Как правило, для этого необходимо остановить соответствующее количество сетевых насосов. При работе турбогенераторов на встроенных в конденсатор теплофикационных пучках или на ухудшенном вакууме остановке сетевых насосов должен предшествовать перевод конденсаторов турбин на циркуляционную воду. Этот процесс должен быть заранее проработан и записан в инструкциях персоналу. По инструкциям на московских ТЭЦ длительность этого процесса не должна превышать 10—15 мин. Сигнал о резком снижении давления воды на ТЭЦ должен подаваться сиреной. Дальнейшее отключение непосредственно поврежденного участка магистрали, включение резервных связей и другие переключения должны производиться персоналом теплосети. Здесь очень важны: постоянная готовность дежурных служб, их техническая оснащенность, квалификация персонала, а также надежность запорной арматуры на сетях (действие привода и плотность закрытия).

На этом этапе также важно организовать оповещение тех потребителей, которые будут отключены на время ликвидации повреждений. Это наиболее просто при единой эксплуатационной структуре и наиболее сложно при разрозненной, когда потребители сами эксплуатируют свои тепловые пункты и нет объединенных диспетчерских пунктов при ЖЭК. Замерзание систем отопления — наиболее опасный момент при повреждениях тепловых сетей.

Второй этап ликвидации заключается в освобождении поврежденного теплопровода и непосредственно самого поврежденного места от воды для выполнения сварочных работ. В практических условиях это весьма длительный и мучительный для персонала период, особенно ввиду обычной неплотности запорной арматуры и трудностей в откачке горячей воды из котлованов, каналов и камер. При летних ремонтах сетей особенное внимание следует уделить восстановлению плотности арматуры и организации самотечного или принудительного выпуска воды из нижних точек трубопроводов. Одновременно с освобождением трубопровода от воды быстро и организованно должны быть проведены подготовительные работы: подвоз необходимых механизмов, оборудования и материалов, раскопка, вскрытие канала, расчистка мест повреждения. Быстрота здесь зависит от наличия и готовности механизмов и материалов, организованности и тренировки персонала.

Третий этап — восстановление целостности трубопровода. При коррозионных повреждениях труб восстановление обычно заключается в вварке небольшого по длине куска трубы либо, чаще всего при больших диаметрах труб, в вварке заплаты. При повреждении заводского шва обычно вваривается новая труба. Решающее значение на этом этапе приобретает профессиональная квалификация монтажного персонала и особенно сварщиков, так как работа производится в неудобных условиях.

В четвертом, заключительном, этапе ликвидации проводятся наполнение трубопроводов водой, проверка и включение циркуляции. При больших потерях воды в этот период разрешается подавать в тепловую сеть техническую воду, без умягчения и деаэрации. После этого разрешается постепенное наполнение систем потребителей и подключение их к сети. Здесь важно избежать как ненужного промедления, так и неоправданной спешки. Промедление увеличивает время простоя и опасность замерзания систем отопления, а спешка ведет к колебаниям давления в сети и захлестыванию воздуха в системах отопления. Правильная организация этого процесса в наибольшей степени облегчается при единой эксплуатационной структуре. Чем больше диаметр поврежденного трубопровода, тем при прочих равных условиях больше время, необходимое для ликвидации повреждения. Для грубо приближенного определения времени ликвидации можно воспользоваться таблицей, разработанной в Московской теплосети (табл. 6-3). Таблица рассчитана в предположении, что повреждение имело место в непроходном канале при возможном доступе к нему для разрытия.

Чем больше фактическое количество повреждений, тем многочисленнее должны быть дежурные аварийно-восстановительные службы, тем дороже их содержание. Устранение повреждения на работающей сети в отопительный сезон помимо отключения потребителей приводит к значительному перерасходу средств. В среднем можно считать, что по сравнению с нормальным плановым «аварийный» ремонт дороже в 5—10 раз. Это еще более подчеркивает необходимость выявления по возможности всех слабых мест в летний период времени.

В отличие от сетей электрических, газа и водопровода тепловые сети работают с принудительным режимом распределения воды. Это значит, что каждый потребитель может получать такое количество воды из тепловой сети, которое определено ему расчетом или нормой. Большой перерасход сетевой воды, даже если он и привел лишь к незначительному перерасходу тепла, недопустим, так как неизбежно вызывает при полностью загруженной сети недодачу воды и тепла другим потребителям, находящимся в худших гидравлических условиях. Отсюда понятно значение, которое придается при эксплуатации правильному распределению сетевой воды по потребителям [Л. 6]. Из-за отсутствия авторегуляторов чаще всего такое распределение производится вручную.

Так как большинство крупных сетей ежегодно растет за счет строительства новых участков и присоединения новых потребителей, то ежегодно должна производиться заново подгонка (шайбами, соплами) узлов у потребителей к новым гидравлическим условиям их работы. Осенняя наладка сетей дополняется их подрегулировкой в течение всего отопительного сезона. Вся эта работа вынужденно производится персоналом теплосетей, так как персонал потребителей ни в какой мере не заинтересован в ее результатах.

Объединение организаций, эксплуатирующих наружные тепловые сети и узлы потребителей, может дать заметную экономию в персонале, в том числе за счет более целесообразного использования абонентских обходчиков теплосетей и вытеснения благодаря этому некоторого количества персонала у потребителей.

Резкое улучшение качества регулировки сети и потребителей и вместе с тем значительное снижение количества персонала, занятого на регулировке и обслуживании абонентских устройств, может дать применение районных КРП. Нормализация гидравлического и теплового режима разводящих сетей, удобство регулировки, быстрота обнаружения и локализации мест повреждений — высокоэффективные факторы повышения надежности теплоснабжения и производительности труда.

Громов Н. К. Городские теплофикационные системы. М., «Энергия», 1974