• Teplovichok Today

Индексы состояния систем теплоснабжения

Семенов Виктор – Президент НП "Российское теплоснабжение"


I. Общие принципы


Индексы и рейтинги

Задача индекса – определиться, где находимся (индекс качества городской среды, индекс технического состояния, индекс здоровья…). Задача рейтинга – определить конкурентоспособность продукции, организации, объектов (рейтинг бытовой техники, банков, гостиниц, кредитоспособности заемщика…). Для рейтинга нужны объективные данные, так как в экономике это товар на рынке. Индексы в определенной мере подобны рейтингу, так как оценивают интегральное состояние в некоторой сфере деятельности.


Индекс — численный показатель активности, производительности, развития, состояния или изменения чего-либо. Как правило, абсолютные значения индексов не имеют значения. Важны изменения индекса с течением времени, поскольку они позволяют судить об общем направлении движения. В основе метода лежит рейтинговая таблица и весовая таблица, которые составлены с учетом опыта экспертов.


В мире не существует профессиональных организаций, определяющих отраслевые индексы состояния (не путать с биржевыми индексами или индексами роста продаж), в отличие от рейтинговых агентств, более ста лет назад, ставших инструментом большого бизнеса. Это определяет гораздо меньшую теоретическую проработку принципов формирования подобных индексов. Также влияет отраслевая специфика, не позволяющая применять унифицированные подходы.


В технических системах наиболее распространены индексы состояния, определяющие непригодность или возможность разрушения конкретной детали или изделия. Целостная теория определения индекса состояния крупных систем, который объединяет индексы состояния множества элементов, до настоящего времени не разработана. Индексы состояния таких технических систем применяются весьма редко (в России только в электроэнергетике), что обусловлено взаимосвязанностью большинства технологических процессов, в которых неисправность отдельной детали или узла определяет неработоспособность системы (конвейер, производственная линия, аэропорт).


Объединение одним индексом множества показателей, приводит к размыванию значимости локальной проблемы, что во многих случаях недопустимо (характерный пример – космический корабль). В то же время, даже для таких систем, индексы состояния могут быть полезны при комплексном анализе степени повреждения объектов, например, при оценке интенсивности повреждений в сопоставлении с изменениями бюджета эксплуатации.


Актуальной проблемой всегда будет степень достоверности индексов систем. Низкое качество оценок и информации, которое может быть основано на личной заинтересованности, способно нанести существенный ущерб пользователям. Одним из инструментов снижения подобного влияния может быть увеличение количества взаимосвязанных оцениваемых параметров, публичность первичной измеряемой информации и публичность процедур разработки методики.


О качестве модели индекса состояния можно судить по сходимости ожидаемых и фактических результатов. Именно сходимость модели предопределяет итеративный процесс поэтапного совершенствования индекса.


Многоуровневость технических систем предъявляет индексам состояния требования сквозного применения, для обеспечения возможности использования АСУ или мониторинга состояния локальных объектов, а также для усреднения по поселению и территории. В перспективе расчет индексов должен объединяться с автоматизированным мониторингом состояния.


II. Выгоды использования индексов состояния


Квалификация состояния

Индекс состояния является понятным показателем для описания общего состояния объекта или системы.


Идентификация проблем

Во многих случаях индексы состояния могут обеспечивать понимание некоторых специфических проблем. Сотрудники или чиновники могут не обращать внимания на проблему, мимо которой они проходят каждый день. Понимая, что что-то не так, они не могут идентифицировать причину и осознать важность устранения проблемы, до момента превращения ее в разрушительную. Устранение проблем на начальной стадии позволяет избежать такого сценария.


Мониторинг истории

Регулярная оценка индексов состояния позволяет сформулировать тенденции сохранения или разрушения объекта. Кроме очевидной поддержки при принятии финансовых решений на следующий плановый период, история индексов состояния может быть основой для планирования частоты и объемов осмотров, включая контрольно-надзорные инспекции.


Информация, которая отражена в величине индекса, намного более лаконична и удобна в повседневном использовании, чем отчеты об осмотрах или обследованиях. Хотя индексы и не могут дать исчерпывающую картину ситуации, количественно выраженная качественная информация менее неопределенна, чем описательная форма, при этом повторяющиеся проблемы могут быть хорошо видны при рассмотрении тенденций изменений индексов.


Системное хранение количественных данных создает условия для последующих ссылок или сопоставлений, которые могут быть сделаны на базе предыдущих значений с одного объекта, или на базе сравнения с другими аналогичными объектами.


Поддержка решений и приоритетов

Практика показывает, что информация об индексах состояния имеет впечатляющее воздействие на менеджеров и чиновников, имеющих ограниченный инженерный опыт и занятых планированием или согласованием бюджетов. Информация об индексах состояния является тем языком, который помогает специалистам ясно аргументировать свою позицию и мотивацию.


Инструмент для тренировки

Индексы состояния и показатели, на основе которых они рассчитываются, особенно в сравнении с аналогичными системами, обеспечивают хорошие инструкции для инженеров и чиновников невысокой квалификации. Процедуры определения индексов состояния заставляют людей посмотреть на вещи, которые они не замечали до этого, и сделать измерения, которые прежде не выполнялись.


Источник данных для анализа рисков и надежности

Анализ рисков требует большого количества данных, которые часто недоступны, а сам процесс их получения и анализа весьма трудоемок и дорог. Для многих процессов отсутствуют и достоверные методики оценки рисков, что предопределяет их формализованное применение.


Индекс состояния как стимул развития

Общественная значимость публичных индексов отражается в эмоциональности реакции на их изменения. Снижение индекса зачастую воспринимается как свидетельство несостоятельности и требует решительных мер по исправлению ситуации. Естественное желание человека и компаний к самоутверждению является постоянным атрибутом развития. Индексы состояния систем могут выступать в качестве значимого ориентира, раздражителя, эмоционального стимула. Сравнение индексов по территориям призвано дать новый импульс развитию систем.


III. Специфика теплоснабжения


Оценка технического состояния теплоисточников

Техническое состояние описывается с помощью одного числа от 0 до 100, обозначаемого как индекс технического состояния, где максимальное значение описывает проектное состояние как новое или соответствующее всем максимальным требованиям, а минимальное - состояние полной деградации.


На ТЭЦ распространяется документ Минэнерго России «Методика оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей». В соответствии с ним осуществляется поагрегатная и поузловая оценка техсостояния оборудования, с последующим усреднением в целом по станции. Нет смысла вводить дублирующую методику отдельно для теплоснабжения, так как процессы выработки тепла и электроэнергии на ТЭЦ взаимосвязаны и взаимозависимы.


Получить подобный анализ по всей стране и для котельных весьма проблематично. Также надо учитывать, что к моменту завершения сбора информации она устареет, так как оборудование котельных недорогое и, весьма часто, оперативно ремонтируется или заменяется, проводится очистка, промывка, наладка с восстановлением паспортных характеристик. Представляется возможным использовать методы оценки через более долговременные показатели резервирования, отказов, качества водоподготовки, и др. То есть оценивать не техническое состояние каждого насоса, а котельную в целом. Анализ по агрегатам и узлам необходимо проводить для котельных с низким индексом состояния, а также при оценке качества подготовки к отопительному периоду.


Оценка технического состояния сетей

В отличие от электроэнергетического оборудования, одного из самых надежных и контролируемых различными системами, мониторинг состояния систем теплоснабжения, как правило, ограничивается теплоисточником, при том, что в последние годы произошла форменная революция в части укомплектования большого количества подключенных зданий приборами измерения всех основных параметров (температуры, давления и расхода). Проблема в том, что не смотря на появление необходимых программных продуктов и устройств, эти приборы задействованы только для коммерческих расчетов и не используются для контроля надежности, фактических балансов, потерь в сетях, режимов и т.д. Мониторинг состояния если и осуществляется, то либо по письменным отчетам, либо через контроль параметров работы на выводах источников.


Эти обстоятельства, а также специфика тепловых сетей, не приспособленных к организации достоверного контроля состояния, приводит к необходимости использования косвенных показателей, в основном, связанных с повреждаемостью. Учитывая достаточно большой и относительно стабильный поток сквозных повреждений трубопроводов, а также возможности классификации этих повреждений по типам, имеется возможность транслировать поток отказов на техническое состояние трубопроводов. Методология оценки состояния на базе количества отказов, переведенных в абстрактную балльную шкалу, в отечественной практике распространения пока не получила, что позволят использовать этот метод весьма произвольно.

Оценка технического состояния системы теплоснабжения

Система теплоснабжения включает в себя источники, тепловые сети и потребителей. Оценивать состояние каждой системы теплопотребления также весьма затруднительно. Например, если учитывать наличие ИТП, важно понимать в каком состоянии они находятся, какая схема подключения применена, исправна ли автоматика. Проще производить оценку через общесистемные режимные факторы относя их к тепловым сетям.


Необходимо определиться с методом объединения (усреднения) индексов по сетям и источникам. Вариант выбора худшего параметра из двух не позволяет через общий индекс оценивать динамику изменений, так как один из двух крупных элементов системы игнорируется.


Три типа индексов

В большинстве зарубежных информационных источниках говорится об индексе состояния, без акцента на техническое состояние. Оборудование может быть новым, но при отсутствии качественной эксплуатации, оно будет работать с отклонениями параметров. С другой стороны, изношенное оборудование в умелых руках может работать весьма надежно и эффективно.


Специфика теплоснабжения в том, что мы имеем длительный, обычно до 5 месяцев, период подготовки к отопительному периоду. Качество этой подготовки и уровень последующей работы персонала не менее важны, чем обновление оборудования, соответственно, можно говорить об индексе качества функционирования.


Можно также говорить об индексе надежности теплоснабжения, который не совпадает с индексом технического состояния, так как отключение потребителей можно предотвратить качественным летним ремонтом, использованием перемычек, стоп-систем, байпасов, аварийных источников.


Иметь три индекса: техсостояния, функционирования и надежности, означает внесение путаницы и отсутствие однозначной оценки. Возможна следующая конструкция:

  • Объединение индексов техсостояния и функционирования, в виде обобщенного индекса состояния. Разработка методики его расчета с объединением фактически трех составляющих (техсостояние источника, техсостояние сетей, функционирование системы включая показатели качества управления на уровне муниципалитета).

  • Использование типовых индексов надежности типа SAIDI (показатель, который оценивает среднюю длительность отключения) и SAIFI (оценивает частоту отключения), или применение всего одного показателя – удельного недоотпуска.

При калибровке величины индексов можно добиться некого баланса, то есть в теории равенства значений индексов состояния и надежности. Фактически, если выполнить расчеты индексов за несколько лет, можно получить некую графическую характеристику взаимосвязанного отклонения надежности и состояния.


Прогноз индекса

Если индекс составляется по итогам отопительного периода, то оправдан его расчет на основе отказов. В идеологии «Правил организации теплоснабжения» органы власти регионов, основываясь на величине индекса и составляющих его показателей, анализируют состояние систем теплоснабжения и разрабатывают для проблемных необходимый комплекс мер повышения индексов состояния и надежности. В финансировании проблемных поселений могут быть задействованы федеральные программы.


Гораздо более проблематично использование индекса для оценки вероятных проблем следующего отопительного периода, так как прогноз величины будущего потока отказов трудно формализовать и некорректным является прогноз, основанный исключительно на предыдущей динамике индекса. Эту работу, включая оценку ожидаемого индекса состояния, необходимо выполнять в схемах теплоснабжения при их ежегодной актуализации. При последующих актуализациях схем должен быть произведен анализ отклонения фактического индекса от прогнозного.


Некоторые направления применения индекса состояния:

  • Использование для оценки способности теплоснабжающих и теплосетевых организаций самостоятельно определять степень своей готовности к отопительному периоду. Для организаций с высоким индексом переход к декларациям и кардинальное снижение проверок разных типов.

  • Корреляция индексов с величиной тарифов, использование их для понимания степени тарифных проблем.

  • Сравнение систем, поселений, регионов по значению индексов и их динамике (включая качество управления).

  • • Выявление наиболее проблемных систем и поселений. Определение мер реагирования.

  • Превращение схем теплоснабжения из плана построения светлого будущего, в инструмент реального преодоления проблем и негативных тенденций с прогнозной оценкой эффекта от предлагаемых мер и ответственностью за результат.

  • Создание на основе сведений, используемых для расчета индекса, прообраза типовой мультитаблицы данных о системе теплоснабжения. Она позволит автоматизировать большинство видов отчетности, обеспечить синхронизацию множества баз данных, расчетных программ, электронных моделей нестыкуемых сегодня из-за разницы в обозначениях, единицах измерения, стандартов информации и т.д.

  • Определение приоритетов для регионального и муниципального мониторинга систем теплоснабжения, а также при цифровизации систем.

Просмотров: 197

© 2019 Teplovichok Today. Сайт создан на Wix.com

  • White Facebook Icon
  • White Twitter Icon
  • Google+ Иконка Белый