О разработанной методике. 
Первые результаты

Результатом работы технических специалистов в этом направлении было создание методики, позволяющей формализовать и автоматизировать процесс составления программ реконструкции и капитального ремонта тепловых сетей. Суть этой методики сводится к разработке алгоритма, позволяющего ранжировать все участки тепловых сетей по некоему критерию, определяющему актуальность вывода теплопровода в ремонт: чем данный критерий выше, тем более остро стоит задача его реконструкции.

Алгоритм расчета предлагаемого критерия учитывает две группы факторов, первая из которых определяет эксплуатационное состояние трубопроводов, а вторая — значимость последствий от возможных технологических отказов при работе в зимний период.

К первой группе факторов относятся:

• 1. Срок службы трубопроводов.
• 2. Удельная повреждаемость трубопроводов.
• 3. Вредное влияние на теплосеть внешних факторов, ускоряющих коррозионный износ трубопроводов (в том числе выявленных при диагностике МНК).
• 4. Вредное влияние на трубопроводы агрессивности сетевой воды, которая определяется состоянием водоподготовительных установок на теплоисточнике, снабжающем данную сеть.
• 5. Актуальность реконструкции данного участка трубопровода с целью увеличения его пропускной способности в соответствии с планами перспективного развития системы теплоснабжения.

Ко второй группе факторов относятся:

• 6. Технологическая значимость данного участка тепловой сети, которая напрямую связана с величиной прогнозируемого недоотпуска тепловой энергии при аварийном устранении повреждения на трубопроводе в зимний период.
• 7. Социальная значимость, которая определяется тяжестью возможных социально-экономических последствий аварийных вытеканий из трубопроводов при возникновении дефектов (значение этого фактора зависит, в первую очередь, от ситуационного положения трассы прокладки теплопровода).

Для каждого из вышеперечисленных факторов был определен свой критерий численной оценки (Ki), а итоговый критерий актуальности вывода участка тепловой сети в ремонт (KУ) определяется как комбинация этих частных критериев по формуле: 7.

К^^+МчР+УКй).

Для расчета частных критериев (Ki=3i) разработаны алгоритмы, учитывающие фактические параметры трубопроводов, эксплуатационные параметры транспортируемого теплоносителя, трассировку теплопроводов относительно городских улиц и социально значимых объектов, данные замеров электрического потенциала трубопроводов. Принципиально число критериев может быть увеличено.

Для использования данной методики необходимо иметь соответствующую расчетную модель тепловых сетей, состоящую из «элементарных» участков теплопроводов, в пределах которых сохраняются постоянными основные характеристики трубопроводов (год последней замены, тип прокладки), расход транспортируемого теплоносителя, а также другие факторы, по которым осуществляется расчет критерия вывода участка в ремонт.

Для Предприятия реализовать разработанную методику удалось с использованием имеющейся геоинформационной модели тепловых сетей. На ее основе была создана и функционирует «Информационно-аналитическая система определения остаточного ресурса трубопроводов» («ИАС ОРТ»), которая позволяет автоматизировать процесс составления ежегодных программ реконструкции и капитального ремонта.

«ИАС ОРТ» использует в своей работе большое количество разнородных данных:

• * пространственная модель тепловых трассположение участков трубопроводов на карте города;
• * основные характеристики трубопроводов (годы прокладки, диаметры, тип изоляции, тип прокладки и др.);
• * информация по возникшим дефектам на трубопроводах за последние несколько лет;
• * дополнительная информация об участках трубопроводов (результаты диагностики МНК, вредное влияние внешней среды, социальная значимость и др.);
• * расходы теплоносителя, перекачиваемого по каждому участку тепловых сетей, для определения их технологической значимости (из результатов гидравлического расчета эксплуатационного режима системы теплоснабжения).

Все эти данные введены в систему и с помощью постоянного режима коррекции и редактирования, в соответствии с происходящими изменениями, поддерживаются актуальными и достоверными, что очень важно для процессов принятия решения. На рис. 2 приведен внешний вид программной части системы.

Помимо решения целого ряда задач «ИАС ОРТ», очевидна и автоматизация процесса составления ежегодных программ реконструкции и капитального ремонта на ее базе. Действительно, большое количество объектов, по каждому из которых необходимо задавать все параметры, необходимые для реализации методики, превращают расчет по выделению участков, требующих первоочередного вывода в капитальный ремонт, в занятие чрезмерно рутинное и требующее больших временных затрат.

Процесс составления ежегодных программ проходит по следующему сценарию. Используя введенную информацию и заложенную методику, система рассчитывает значение численного критерия для каждого элемента пространственной модели. Затем, на основе дополнительной информации об общем объеме возможных ремонтов, минимальной протяженности участков ремонта, расстояний между участками ремонта, происходит объединение отдельных элементов пространственной модели в участки ремонта. На рис. 3 приведен результат работы в табличном и графическом виде. Перечень сформированных участков, при необходимости, может быть отредактирован специалистами и таким образом сформирована окончательная программа реконструкции и капитального ремонта тепловых сетей.

Эффект от внедрения «ИАС ОРТ» на Предприятии «Тепловая сеть» филиала «Невский» ОАО «ТГК-1» можно оценить по итогам прохождения отопительного сезона 2007;2008 гг. (после выполнения программы реконструкции, составленной на основании описанной методики), путем сравнения данных о повреждаемости тепловых сетей и недоотпуску тепловой энергии за этот период с аналогичными данными за предыдущий отопительный сезон. Результаты такого сравнения показывают, что число аварийных отключений на тепловых сетях из-за повреждений трубопроводов, а также связанный с этими отключениями недоотпуск тепловой энергии снизились в отопительном сезоне 2007;2008 гг. примерно на 40%.