Москва 2005 13 страница

• предпроектного обследование предприятия;
• разработки комплекса организационно-технических мер по автоматизации производства;
• снабжения и запуска в эксплуатацию программно-технического комплекса или других разработчиков программного обеспечения;
• разработки специализированного программного обеспечения;
• внедрения автоматизированных биллинговых систем, систем электронного документооборота, управления кадрами и др.;
• организации эффективного взаимодействия с внешними поставщиками услуг;
• разработки и внедрения процессов управления сложными водораспределительными проектами;
• методики оценки бюджета проекта.

Консалтинговые фирмы могут иметь специализацию по региональному, отраслевому и другим принципам. Обработанная информация, полученная в ходе мониторинга объектов водохозяйственного комплекса, является предметом продажи. Прогнозные расчеты и проекты, выполненные по результатам производственных исследований, оптимизация производственного процесса в хозяйствах-водопользователях, это продукция более высокого уровня, которая реализуется на базе информационно-советующих систем.

Информационно-советующая система предназначена для оптимального управления отдельными операциями или технологическими процессами в водохозяйственном производстве, в частности, для получения максимально возможного валового продукта с орошаемой территории и планируемых показателей воспроизводства почвенного плодородия. Применение соответствующей системы управления зависит от состояния исходной информации, обеспеченности хозяйств необходимой производственно-технической базой, поставленных целей и задач, наличия необходимой связи.

Информационно-советующая система обеспечивает возможность проведения различных видов анализа функционирования объекта, структуры объекта, структуры протекающих в объекте управления процессов, что облегчает выбор стратегий достижения целей. Стоимость анализа облегчает поиск возможностей снижения стоимости принятых решений, а также обеспечивает прогнозирование результатов модификации параметров объекта управления и моделирование последствий принятия конкретного решения.

Контроль выполнения процесса функционирования объекта позволяет лицу, принимающему решение, при наличии отклонений текущих значений параметров от плановых (целеуказания), выработать стратегию управления и оценить объекта на нее с помощью имитационной модели.

Анализ рисков позволит разработать превентивные меры обеспечения нормального функционирования объекта или сведет к минимуму потери, с предварительной прогонкой на имитационной модели, при возникновении исключительных ситуаций.
Имитационное моделирование объекта позволит получить необходимую информацию для решения задач реорганизации, оценки нового рыночного сегмента, функциональной и структурной оптимизации процессов. Все перечисленные функции реализуются в реальном времени в процессе функционирования объекта управления посредством подключения информационно-советующей системы к базе данных системы управления или формированием базы данных изделия лицом проводящим анализ

Например, информационно-советующая система оперативного планирования орошения (ИСС ОПО) разработана для севооборотных участков, исходя из понятия орошения множества севооборотов как самостоятельной системы, которой присущи качества больших систем, отличающихся динамичностью, применением кибернетических методов управления и являющихся вероятно-статистическими. Цель системы - получение максимального урожая и дохода от орошения. Оптимизационные задачи планирования и оперативного управления орошением множества севооборотных участков решают с применением методов системного анализа и математического моделирования, что позволяет объективно и с минимизацией хозяйственного риска планировать технологические операции и принимать оперативные управленческие решения. Комплекс разработанных тематических моделей, адекватных основным элементам управляемой системы и происходящим на ней процессам, дает возможность: оценить состояние системы; прогнозировать траекторию движения системы; планировать оптимальные управляющие воздействия (поливы) для поддержания системы в пределах оптимума; распределить ресурсы между полями, поливными участками, при дефиците ресурсов ориентировать систему на максимизацию функционирования и минимизацию побочных отрицательных воздействий на окружающую среду. В этом случае ИСС ОПО решает следующие функциональные задачи: оперативное прогнозирование динамики влагозапасов в почве каждого поливного участка (поля или части его); определение наиболее целесообразных сроков поливов на поливных участках; построение оперативных планов поливов на обслуживаемых севооборотах; оптимизация планов поливов при дефиците ресурсов; подготовка информационных отчетов о ходе поливов.

Автоматизация производственных процессов, внедрение современных способов управления и организации технической эксплуатации не могут обеспечить бесперебойную работу и исключить поломки и выходы из строя оборудования и сооружений. Поэтому необходима система, поддерживающая нормальное техническое состояние узлов водохозяйственного комплекса.

6.1.Обследование и оценка технического состояния водохозяйственных систем и ее элементов. Критерии оптимального функционирования элементов водохозяйственного комплекса.

Водохозяйственные системы в процессе эксплуатации под влиянием естественных (природных) и искусственных (в резуль­тате деятельности человека) факторов получают повреждения, изнашиваются и стареют. В результате происходят следующие негативные явления:

· постепенно ухудшаются показатели технического состояния элементов системы;

· увеличиваются износ и затраты на техническое обслуживание и ремонты;

· возрастают фильтрационные потери воды и уменьшается КПД системы;

· снижаются расходы воды в каналах и трубопроводах;

· изменяется напор насосных станций; ухудшается работоспособ­ность поливной техники;

· уменьшается коэффициент техническо­го использования.

Поддержание водохозяйственной системы в работоспособном состоянии, своевременное восстановление ее первоначального вида и технических характеристик (показателей) — одна из основных задач эксплуатационной службы, которая проводит осмотр (надзор) системы и мелиорированных земель, определяет (оценивает) техническое состояние системы, выполняет техническое обслуживание и ремонты. Каждый водохозяйственный комплекс имеет техническую документацию (паспорта, ведомости, карточки), в которой при­ведены проектные и фактические показатели и параметры системы, а также изменения, происшедшие в процессе экс­плуатации. Основные функциональные элементы на примере гидромелиоративных систем представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1.

По функциональным элементам систем ведется первичная документация. Первичными документами по оценке технического состояния водохозяйственной системы являются журналы ежедневных на­блюдений за состоянием ее отдельных элементов, а также пе­риодические обследования и проверки ее технического состоя­ния. Сроки их проведения устанавливаются правилами техничес­кой эксплуатации и зависят от типа и конструкции системы. На основе этих обследований составляют акты технического состояния межхозяйственной и ведомости дефектов внутрихо­зяйственной систем.

В актах технического состояния дают наименования элемен­тов системы, места обнаружения, дефектов, краткое описание необходимых ремонтных работ, вид ремонта, объемы работ и рекомендуемые сроки их выполнения. В ведомостях дефектов указывают наименования элементов системы и места обнаруже­ния дефектов, дают описание дефектов, наименование ремонт­ных работ, их объемы и стоимость.

При оценке технического состояния устанавливают физичес­ки износ и изменения показателей отдельных элементов систе­мы в процессе эксплуатации, а затем необходимые виды ремонта и технического обслуживания.

За контроль и организацию надзора за состоянием гидротехнических сооружений, сданных в эксплуатацию, ответственность несет служба эксплуатации гидроузла, которая обеспечивает наблюдение, сбор, контроль, обработку, обобщение, накопление, хранение и распространение информации, а также ведение банков данных и передачу данных мониторинга на региональный (бассейновый) уровень. Контроль выполняют пу­тем систематического осмотра, обработки результатов измерений контрольно-измерительной аппаратурой, создания специальных комиссий для обследования и опре­деления объема необходимых ремонтных работ и реконструк­ции сооружений или их элементов. Служба эксплуатации гидроузла на основании анализа на­блюдений, обследований и выводов о работе сооружений еже­годно разрабатывает планы мероприятий по улучшению их функционирования, проведению ремонтно-восстановительных работ и, если необходимо, реконструкции. Их утверждает соответствующее региональное производственное управление или вышестоящая организация в установленном по­рядке.

Первоначально система контроля разрабатывается в проекте эксплуатации. Этапы проектирования включают: разработку проекта и мероприятий по устранению аварийных ситуаций, по ремонту и реконструкции гидротехнических сооружений; разработку про­екта установки дополнительной контрольно-измерительной аппаратуры или ее восстановления (ес­ли в этом возникла необходимость); разработку проекта разме­щения и установки контрольно-измерительной аппаратуры (если ранее она не была предусмотре­на), а также программы наблюдения; участие в необходимых случаях в анализе результатов наблюдений и обследований состояния сооружении.

При решении задач создания всеобъемлющих систем инженерного мониторинга ВХК привлекаются научно-исследовательские организации. Они осуществляют: оказание методической и технической помо­щи службам эксплуатации в части организации и проведения наблюдений и обследования состояния сооружений; оказание технической помощи службам эксплуатации и проектным орга­низациям с целью принятия мер по устранению сложных дефек­тов, повреждений и ликвидации аварийного состояния гидротех­нических сооружений или их элементов. Кроме того, проводится:

· составление рекоменда­ций для службы эксплуатации по проведению контроля, надзо­ра, обследованию сооружений и анализу результатов наблюде­ний;

· проверка соответствия результатов наблюдений проектным данным;

· выполнение для крупных гидротехнических сооружений (I, II и III классов капитальности) систематических наблюдений;

· прогнозирование и анализ результатов исследований в целях своевременного выявления ава­рийных ситуаций;

· разработка регламентов, типовых инструкций и правил по эксплуатации гидротехнических сооружений.

Для того, чтобы объективно судить об истинном техническом состоянии узлов водохозяйственной системы, уровне надежности и безопасности при выполнении возложенных функций необходимо иметь критерии и индикаторы. Критерии оптимального функционирования элементов водохозяйственного комплекса должны соответствовать реальным задачам данного водохозяйственного комплекса и обеспечивать сохранение и преумножение технологической надежности, ландшафтного и архитектурно-пространственного своеобразия объектов, создание для нынешнего и будущих поколений безопасной, благоприятной для жизнедеятельности экологической среды. Согласно имеющимся нормативным документам технические параметры узлов водохозяйственного комплекса должны:

• обеспечивать на территории ВХК требования безопасности, инженерного оборудования и благоустройства территории;
• обеспечивать экологическую безопасность территории и охраны окружающей среды:
• приводить территории, подверженные опасным воздействиям техногенного и (или) природного характера, в состояние, отвечающее требованиям экологической безопасности и санитарно-гигиенических норм;
• снижать неблагоприятные воздействия стационарных источников загрязнения на окружающую среду, жилые, общественные территории;
• обеспечивать воссоздание и очистку рек и водоемов и территории их водоохранных зон, о обеспечивать режим санитарного водообмена в реках и водоемах;
• осуществлять полную переработки и утилизации отходов с использованием экологически безопасных технологий.

• обеспечивать реабилитацию, повышение устойчивости экосистем, сохранение ландшафтного и биологического своеобразия природных зеленых массивов и долин рек;

• обеспечивать комплексное благоустройство, повышение антропогенной устойчивости участков природных и озелененных территорий, используемых для рекреации;
• проводить полную или частичную реконструкция технологического оборудования, сохраняющих свое производственное назначение, с обновлением и созданием новой инженерной, природоохранной инфраструктур;
• обеспечивать комплекснoe благоустройство территорий, сохраняющих свое производственное назначение, с модернизацией, перепрофилированием отдельных производств и объектов инфраструктуры.
• проводить реконструкция существующих инженерных сетей, применение автономных систем, инженерного оборудования новых зданий и комплексов.
• обеспечивать ликвидацию на территориях производственных зон источников опасных техногенных воздействий на окружающую среду;
• обеспечивать снижение суммарного водопотребления на 15-20 % по отношению к предыдущим периодам;
• проводить совершенствование систем защиты поверхностных источников питьевого водоснабжения;
• обеспечивать снижение объемов потерь питьевой воды в сетях и зданиях, перевод промышленных предприятий на техническое водоснабжение;
• обеспечивать достижение нормативного уровня очистки промышленных, коммунально-бытовых и поверхностных стоков;
• обеспечивать полную обработку и утилизацию осадка сточных вод;
• развивать децентрализованные системы очистки сточных вод;
• увеличивать емкости аварийно-регулирующих резервуаров на канализационных насосных станциях.
• обеспечивать энергоснабжение преимущественно за счет строительства децентрализованных экологически чистых тепловых и теплоэлектрических установок;
• осуществление комплексных мер по энергосбережению, снижение объемов потерь и удельного расхода тепла и электроэнергии в сетях и зданиях;
• повышение надежности и безопасности водохозяйственных систем.

• обеспечивать доступности для всех категорий участников ВХК современных массовых средств телефонной связи.

Среди конкретных требований и критериев для отдельных элементов ситемы следующие:

• Для повышения надежности работы каналов динамическая ось потока не должна иметь заметных отклонений от геометрической оси их сечения. Предельные скорости движения воды в каналах принимаются не бо­лее 0,9 критической скорости на размыв. Работа на предельных скоростях допускается в исключитель­ных случаях, не более 20% рабочего времени в течение года.
• В процессе эксплуатации оросительной сети, особенно при очистке от наносов и зарастания, не следует до­пускать значительных отклонений ширины каналов от проектной. На суглинистых грунтах ширина канала по­верху должна быть не меньше тройной и на песчаных — четвертной полной глубины.
• Регулирую­щие сооружения должны позволять быстро и на­дежно маневрировать расходами воды. Поэтому при эк­сплуатации регулирующих сооружений не должно быть утечек воды через затворы водовыпусков, не должно про­исходить размывов и разрушений отдельных частей каналов и сооружений.
• Насосные станции должны обеспечивать бесперебойную подачу воды в течении нормативного периода, поэтому степень надежности всего технологического оборудования должна быть одинаковой, что обеспечивается соответствующей программой сервисного обслуживания агрегатов.

Реализация поставленных задач и устранение несоответствий технического состояния оборудования и сооружений оптимальным критериям, выявленного в ходе обследования, осуществляется посредством эксплуатационных мероприятий в системе сервисного обслуживания узлов и элементов водохозяйственных комплексов.

6.2.Организация сервисного обслуживания . Виды технического обслуживания и ремонта на водохозяйственных системах.

К организационно-хозяйственным мероприятиям относят организацию управления водохозяйственным комплексом, как в целом, так и в разрезе отдельных гидротехнических сооружений, организацию ремонтно-эксплуатационных работ и функциониро­вание ремонтно-строительной базы, соблюдение техники безопас­ности при производстве эксплуатационных работ, определение задач, структуры, штатного состава и функций службы эксплуа­тации, решение вопросов, связанных с созданием материально-технической базы, оснащение службы эксплуатации машинами и т.д. Рассмотрим подробнее проблему в техническом аспекте. Конкретно, при эксплуатации гидротехнических сооружений можно выявить цепь последовательных нарушений:

• повышенный водозабор в головных частях систем в связи с низким уровнем технического оснащения и эксплуатации оросительных систем, техники полива, отсутствия экономической ответственности за нарушение правил водопользования и, как следствие этого, отвод сверхнормативных объемов дренажно-сбросных вод;
• повышенные расходы воды в коллекторах и отводящих трактах в виде потерь и сбросов оросительной воды с полей и из каналов по указанным выше причинам;
• возникновение дефицитов воды в средних и особенно нижних частях систем в связи с вышеизложенным;
• необходимость подпитки концевых участков оросительных систем с помощью насосных станций, вызванная повышенным разбором воды в головных частях системы;
• ухудшение мелиоративной обстановки даже в местах, где ее ухудшение было немыслимо по природным условиям по тем же причинам;
• ухудшение качества оросительной воды при прямом или косвенном (через возврат в источники) повторном использовании дренажно-сбросной воды, что является само по себе абсурдом - отводить соли с одних полей и направлять их на другие (!);
• строительство открытого и закрытого дренажа для отвода технологически не обоснованных объемов воды (вызванного несовершенной техникой полива) в природных условиях, где зачастую было бы достаточно создания водоотводящих трактов по естественным тальвегам;
• усугубляющиеся экологические проблемы.

Перечисленные негативные явления, которые возникают при низком техническом обеспечении эксплуатационных мероприятий, подводят к одному объективному выводу - надежная работа каналов и сооружений и других элементов систем определяется уровнем технического решения и качеством исполнения проекта, строгим соблюдением рекомендуемой техноло­гии производства строительных работ и организацией правильной их эксплуатации. Уровень технического оснащения определяется показателями оценки состояния водохозяйственной сети и других элементов – исправность, неисправность, работоспособность, отказ, ремонтопригодность.

Исправность системы (или ее части) характеризует­ся таким состоянием, когда они в данный момент соот­ветствуют всем требованиям, установленным для основ­ных и второстепенных элементов, определяющих удоб­ство эксплуатации, сохранение внешнего вида и других показателей. В противоположность этому неисправ­ность — такое состояние сети, сооружений и т. д., при котором они в данный момент не отвечают хотя бы одному из требований правил эксплуатации основных или второстепенных элементов.

Работоспособность — состояние системы, при кото­ром она в данный момент отвечает всем требованиям, установленным для нее только в отношении основных параметров. Это значит, что исправность системы — более широкое понятие, чем работоспособность. Напри­мер, при отказе в работе одного из насосов головной насосной станции и наличии резервного агрегата ороси­тельная система считается неисправной, но работоспо­собной, так как может обеспечить подачу необходимого расхода воды лутем включения в работу резервного агрегата.

Отказ характеризуется полной или частичной утра­той работоспособности системы или ее элементов. Выход из строя или неисправность второстепенного элемента системы, не оказывающего влияния на выполнение ее основных функций, называют дефектом.

Ремонтопригодность – свойство системы(сооружения, машины), выражающееся в приспособленности к предупреждению, отысканию и устранению причини и последствий путем проведения технического обслуживания и ремонтов для обеспечеия е дальнейшей работоспособности.

Усилия службы эксплуатации оросительных систем должны быть направлены на создание условий безотказ­ного их действия, которые характеризуются свойством сохранять работоспособность в определенных условиях эксплуатации в установленное время. Это свойство по­лучило название долговечность системы или ее элемен­тов. Под долговечностью системы понимается период, в который система, несмотря на принимаемые меры, под воздействием природных и других факторов при эксплу­атации изнашивается и приходит в непригодное состояние, а ремонт и восстановление ее становятся нецелесо­образными.

На долговечность системы или отдельных ее частей оказывает влияние ремонтопригодность. Ее необходимо определять по возможности своевременно, чтобы быстро предупреждать отказы путем выполнения тех или иных эксплуатационных мероприятий. Количественно ремонтопригодность характеризуется затратами времени и средств на предупреждение, обнаружение и устранение отказов с учетом необходимой квалификации обслужи­вающего персонала. Определенное влияние на долговеч­ность системы оказывает постепенное и непрерывное изменение ее параметров под влиянием старения мате­риалов, а также и факторов, не зависящих от режима работы системы. Такой процесс постепенной утраты прочности элементов и отклонения от заданных пара­метров работы системы называют ее старением.

Важнейший показатель долговечности системы — ее технический ресурс. Под техническим ресурсом обычно понимают суммарную выработку системы за период ее эксплуатации до разрушения или других предельных состояний. Практически технический ресурс системы определяется суммированием чистого времени работы за весь срок службы.

Один из важнейших признаков надежной работы сис­темы— пропускная способность каналов, трубопроводов и сооружений. Количественная характеристика надеж­ности может быть дана по изменениям этого параметра, например путем сравнения фактических минимальных, нормальных и максимальных расходов воды с соответ­ствующими расчетными значениями. Их отклонение от установленных нормативных показателей в каждом элементе и будет являться количественной характерис­тикой их надежности.

Уровень надежности, об­щая продолжительность безотказной работы всех эле­ментов системы, включающих постоянную проводящую и, временную регулирующую сеть, систему сбросных и дренажных каналов, сооружений на сети, обеспечиваются тщательной подготовкой системы в течении эксплуатационного сезона, последующим проведением работ по уходу и постоянному надзору за их работой, что и составляет систему сервисного обслуживания ВХК.

В системе сервисного обслуживания важное место отводится своевременному проведению профилак­тического и восстановительного ремонтов, исключающих возможность отказов системы при соблюдении правил ее эксплуатации. В соответствии с этим эксплуатацион­ные работы по содержанию оросительной сети сводятся к наблюдению за состоянием каналов и сооружений, обеспечению охраны от повреждений, проведению не­обходимых ремонтных работ.

Техническое обслуживание — это комплекс операций или опе­рация по поддержанию работоспособности или исправности водохозяйственной системы и ее элементов. Оно включает ком­плекс профилактических мероприятий и устранение мелких по­вреждений и неисправностей по мере их возникновения. Техническое обслуживание проводят постоянно с определенной периодичностью, начиная с момента ввода системы в эксплуата­цию. Периодичность технического обслуживания (ремонта) - это интервал времени или наработки между данным видом тех­нического обслуживания (ремонта) и последующим таким же видом или другим большей сложности.

Особое внимание при техническом обслуживании уделяют участкам и элементам системы, часто подвергающимся поврежде­ниям или расположенным около населенных пунктов, выгонов и на неустойчивых грунтах. Для наиболее ответственных элементов внутрихозяйственной части оросительной системы (поливной тех­ники, насосных станций) системой планово-предупредительных ремонтов (ППР) предусмотрены следующие виды технического обслуживания: техническое обслуживание при подготовке и про­ведении эксплуатационной обкатки (ТО-Э), ежесменное техни­ческое обслуживание (ЕТО) с периодичностью 8...10 ч, периоди­ческое (номерное) техническое обслуживание (ТО-1, ТО-2, ТО-3) с периодичностью соответственно 60, 240 и 960 ч, сезонное техни­ческое обслуживание (ТО-О, ТО-В), техническое обслуживание при хранении (ТО-ХР) с периодичностью один месяц.

Для внутрихозяйственной водопроводящей сети предусмотрены следующие виды технического обслуживания: ЕТО, ТО-2, ТО-О и ТО-В.

Ремонт — это комплекс операций по восстановлению работо­способности или исправности водохозяйственной системы и ее элементов (составных частей). В зависимости от характера и объема ремонтных работ разли­чают текущий, капитальный и аварийный ремонты.

Текущий ремонт (ТР) — это ремонт, при котором затраты на восстановление объекта составляют до 20 % его балан­совой стоимости. Основная цель текущего ремонта — поддержание водохозяйственной системы в работоспособном (исправ­ном) состоянии и увеличение срока ее службы.

Текущий ремонт большинства элементов систем проводят ежегодно (с периодичностью 1 год) по годовым планам управле­ний эксплуатации систем. На некоторых элементах систем (например, коллекторно-дренажной сети) пе­риодичность текущего ремонта 3...5 лет. Значительную часть текущего ремонта выполняют без оста­новки работы системы.

Капитальный ремонт (КР) — это ремонт, при кото­ром затраты на восстановление объекта составляют 20...50 % его балансовой стоимости. Основная цель капитального ремонта — ликвидация разрушений и восстановление вышедших из строя крупных элементов водохозяйственной системы, исправление крупных деформаций каналов.

Капитальный ремонт может быть комплексным или выбороч­ным. Комплексный охватывает все элементы системы, подлежа­щие капитальному ремонту, поэтому на период ремонта систе­му выключают из работы. При выборочном ремонтируют отдельные элементы системы (сооружения, каналы, трубопроводы и т. п.). Чаще всего выполняют выборочный капитальный ремонт

Капитальный ремонт проводят через определенные промежут­ки времени, т.е. с определенной периодичностью, которая для разных элементов системы варьирует от 2 до 20 лет. Капитальный и текущий ремонты выполняют по графику как планово-предупредительные.

Аварийный ремонт необходим при повреждениях в результате аварий, паводков и других стихийных бедствий для того, чтобы восстановить работоспособность гидромелиоратив­ной системы. Все ремонтные работы после их окончания прини­мают специальные комиссии.