Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации трубопроводных систем жилых зданий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат технических наук Калинин, Владимир Михайлович

• Калинин, Владимир Михайлович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Калинин, Владимир Михайлович

Введение

Глава Современное состояние проблемы экологической безопасности при

1 эксплуатации систем жизнеобеспечения жилых зданий и научно-методические принципы ее решения.

1.1 Особенности объекта и предмета исследования

1.2 Классификация современных подходов к оценке экологической 18 безопасности при эксплуатации систем

1.2.1 Определение экологической безопасности системы по качествен- 19 ным показателям - соотношению фактических и нормативных параметров ТС

1.2.2 Определение экологической безопасности системы с использовани- 24 ем показателей надежности

1.2.3 Определение экологической безопасности ТС в зависимости от по- 25 казателей надежности входящего в ее состав оборудования

1.3 Современные подходы к оценке ресурсосбережения и воздействию 26 на окружающую среду при эксплуатации систем

1А Влияние деятельности операторов на формирование экологической 28 безопасности ТС

1.5 Современные подходы к технико-экономическому обоснованию 30 экологической безопасности при эксплуатации систем

1.6 Обоснование направлений исследования

1.6.1 Взаимосвязь и отличительные особенности экологической безопас- 32 ности и надежности систем

1.6.2 Предложения по количественной оценке влияния эксплуатации на 37 экологическую безопасность эксплуатации ТС.

1.6.3 Обоснования и основные направления исследования взаимосвязей 43 экологической безопасности и управления эксплуатацией ТС

1.6.4 Предложения по экономической оценке результатов обеспечения 50 экологической безопасности систем

1.7 Выводы к главе I. Задачи исследований

Глава Исследование экологической безопасности и экономических пара

2 метров эргатической системы «операторы - система жизнеобеспечения» методами математического моделирования

2.1 Основные принципы моделирования эргатических взаимосвязей в 57 системе

2.2 Формализованное представление компонентов математических мо- 63 делей

2.2.1 Длительность восстановительного цикла

2.2.2 Количественные и временные параметры эксплуатационных ситуа- 66 ций

2.2.3 Остаточный ресурс оборудования

2.3 Теоретическое исследование воздействия стратегического управле- 76 ния на экологическую безопасность и экономическую эффективность эксплуатации ТС

2.3.1 Система строго периодического проведения плановых ремонтов

2.3.2 Строго периодические плановые ремонты и аварийные с полным 92 восстановлением

2.3.3 Восстановление по наработке с верхним временным ограничением

2.3.4 Организация стратегического управления по результатам техниче- 105 ской экспертизы

2.3.5 Регенерация оборудования, назначаемая в зависимости от числа 113 выполненных ранее ремонтов с минимальным восстановлением

2.3.6 Сравнительный анализ моделей стратегического управления

2.4 Эргатические взаимосвязи оперативного управления эксплуатацией 126 ТС и эколого-экономических параметров системы

2.4.1 Моделирование оперативного управления методами «динамики 126 средних»

2.4.2 Исследование экологической безопасности ТС в зависимости от ин- 132 тенсивностей потоков эксплуатационных событий

2.5 Выводы по главе

Глава Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации ТС

3.1 Общие подходы к оптимизации экологической безопасности и эко- 140 номической эффективности эксплуатируемых ТС

3.2. Анализ показателей экологической безопасности в сложившихся 143 условиях эксплуатации ТС

3.3 Принципы нормирования уровня экологической безопасности экс- 151 плуатируемых ТС

3.4 Принципы оптимизации управления эксплуатацией ТС

3.5 Прогнозирование показателей экологической безопасности экс- 164 плуатации ТС качественными методами

Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации трубопроводных систем жилых зданий»

Трубопроводные системы (ТС) являются важнейшим фактором жизнеобеспечения современных жилых зданий. При этом их функционирование потенциально связано с экологическим риском, поскольку большинство нарушений • в ТС вызывают изменение условий проживания и (или) нарушения и загрязнение природной среды. В первую очередь это относится к ТС тепло- и водоснабжения, поскольку их функционирование, а также техническое обслуживание и ремонты в наибольшей мере определяют:

-обеспеченность жизненно важных интересов человека, связанных с потреблением тепловых и водных ресурсов;

-рациональное использование этих ресурсов;

-состояние и ущерб, наносимым природной среде, природно-антропогенным и антропогенным объектам.

Системный анализ одновременно нескольких инженерных систем, участвующих в жизнеобеспечении жилых зданий, обусловлен тем, что между ними существует конструктивная, технологическая и эксплуатационно-техническая взаимная связь. Режимы работы домовых систем отопления, горячего и холодного водоснабжения, из-за особенностей технологических схем тепловых пунктов, жестко зависят друг от друга, поэтому, например, невозможно оценить работоспособность системы отопления без учета режима потребления горячей воды в конкретный момент времени. Техническое обслуживание и ремонт отдельных групп оборудования выполняется по «структурному» принципу (тепловые пункты (ЦТГТ, ИТП), квартальные сети, внутридомовые системы) без разделения на технологические подсистемы. Таким образом, только при комплексном анализе условий эксплуатации, свойств инженерного оборудования и организационной составляющей функционирования всей системы тепло- и водоснабжения как эр-гатической системы массового обслуживания (далее по тексту ТС) можно корректно оценивать процесс формирования экологической безопасности среды обитания.

Проблема обеспечения качества городской среды обитания в настоящее время приобрела государственный масштаб. Внедрения программы «Реформирование и модернизация жилищно-коммунального комплекса Российской Федерации» обусловлено: отсутствием возможности у получателей услуг влиять на их качество, высокий уровень потерь ресурсов при хроническом дефиците финансирования и отсутствии экономических стимулов снижения издержек.

По данным Госстроя РФ более 60% ТС в городах России имеют на сегодняшний день значительный моральный и физический износ, т.к. были введены в эксплуатацию десятки лет назад, без учета требований к экологической безопасности. Экономическая ситуация в стране в 90-е годы значительно ограничила ор-^ ганизационно-технические возможности эксплуатационных организаций, в результате чего предупредительные ремонты и модернизация систем свелись к единичным объектам. В результате число аварий в инженерных системах увеличивается на 50% каждый год, что составило в 2000 г. 70 аварий на 100 км сетей водоснабжения и 200 аварий на 100 км сетей теплоснабжения.

К основным причинам аварий в ТС относятся:

-5- организационная, финансовая или техническая неспособность эксплуатационной организации своевременно предотвратить наступление предельного состояния оборудования (27,3%);

- воздействие техногенных и природных факторов, приводящее к внезапным отказам (26,2%);

• - ошибочные действия эксплуатационного персонала 24,8%.

По данным Госстроя РФ более 50% из общего количества аварий в ЖКХ произошло по причине ветхости оборудования и сетей. Сохранение существующей ситуации вызовет дальнейшее увеличение износа ТС, приведет к резкому возрастанию аварий, ущерб от которых может значительно превысить затраты на их предотвращение. Образующийся лавинообразный, неуправляемый поток отказов приведет к нарушению нормальной жизнедеятельности города.

В связи с этим весьма актуальны на сегодняшний день работы по определению экологической безопасности ТС в тех или иных эксплуатационных ситуациях, в том числе с позиции взаимосвязи технического состояния оборудования и принципов организации его эксплуатации.

Особое значение имеет проблема оценки качества услуг, предоставляемых комплексом ЖКХ жителям и, в значительной мере, в сфере гарнированного тепло- и водоснабжения. Основными аспектами этой проблемы являются обеспечение интересов потребителей и, одновременно, привлекательность отрасли для инвесторов. Бесконфликтность взаимоотношений жителей и эксплуатационных предприятий будет обеспечена только при единообразном восприятии эксплуатационных проблем. Но в существующей нормативной базе, в основном, определены только требуемые значения параметров, определяющих качество среды обитания, а возможные отклонения от них практически не представлены. Вместе с тем, ТС относятся к восстанавливаемым объектам, т.е. отказы и проведение профилактических мероприятий, способных вызвать нарушение качества среды обитания, являются объективным фактором, присущим системе и не всегда предупреждаемым действиями эксплуатационного предприятия.

Таким образом, весьма актуальной является проблема разработки и нормирования системы показателей качества эксплуатации ТС, основанной на принципах обеспечения экологической безопасности и учитывающей объективные технические и надежностные свойства ее элементов.

Жилищно-коммунальное хозяйство является одним из основных потребителей воды, энергоресурсов и, в то же время, является источником загрязнения окружающей среды продуктами переработки потребленных ресурсов и их нерационального использования. Следовательно, совершенствование методов эксплуатации, эргономизация систем тепло- и водоснабжения жилых зданий, как наиболее весомой части жилищно-коммунального комплекса, являются важными условиями повышения экологической безопасности городской среды обитания.

• Сложившаяся ситуация с ТС значительно обострила в последние годы экологическую ситуацию в стране [78, 109, 119, 120]. Помимо нерационального использования природных ресурсов состояние большинства ТС оказывает значительное негативное воздействие на экологическое равновесие, отрицательно сказывается на состоянии окружающей среды. ТС большинства городов России являются потенциальными источниками экологической опасности для окружающей среды и человека и, следовательно, принципы обеспечения экологической безопасности являются основным требованиями, предъявляемыми к элементам системы жизнеобеспечения города.

До настоящего времени экологический аспект рассматриваемой системы жизнеобеспечения изучался в основном с точки зрения обеспеченности потреби-• телей водой и теплотой, а таюке с точки зрения рационального использования природных ресурсов. В то же время, исследования влияние на экосистему состояния оборудования систем, последствия их отказов и проведения ремонтно-восстановительных работ, моделирование процессов эксплуатации для оценки и анализа экологической безопасности практически не проводились.

С этой точки зрения весьма актуальной в настоящее время является задача разработки и реализации теоретических и практических основ экологической безопасности ТС как функции ее технических и надежностных свойств, а также эксплуатационных воздействий и их реализация в масштабах сложного городского хозяйства Москвы.

Организация экономических отношений в жилищно-коммунальном хозяйстве в настоящее время характеризуется рядом системных недостатков, без устранения которых в принципе невозможно вести речь о нормализации функционирования этого сектора экономики, повышения надежности и качества, обеспечения экологической устойчивости, а также обеспечении стабильной стоимости жилищно-коммунальных услуг.

Отсутствие серьезных экономических стимулов снижения нерациональных затрат материально-технических ресурсов у эксплуатационных предприятий с одной стороны и, с другой стороны разнохарактерные, зачастую не отражающие объективные финансовые потребности тарифы на тепловую энергию и воду у потребителей приводят к нерациональным расходам. В итоге, например, удельная численность эксплуатационного персонала, приходящаяся на одно то же число потребителей в РФ в 1,5-2 раза выше среднеевропейского уровня и в то же время, удельное потребление воды на одного жителя в 1,5-2 раза больше.

Утечка и неучтенный расход воды в системах водоснабжения в городах по данным Госстроя РФ составляет в среднем по России 16,7 % от всей подачи, а в ряде городов утечки достигают около 30% . Это вызывает не только потери воды и перебои в водоснабжении, но и загрязнение природной среды и нарушение санитарного благополучия населения. Суммарные потери в тепловых сетях превышают нормативы и достигают 30% от произведенной тепловой энергии (по мнению многих экспертов, реальные потери значительно превышают приведенные официальные данные).

Открытым остается вопрос о всестороннем экономическом обосновании эксплуатационных затрат, связанных с обеспечением качества тепло- и водоснабжения. В современных условиях учитываются в основном прямые затраты, » связанные с эксплуатацией ТС. Косвенные издержки, к которым относятся компенсация ущерба от отказов оборудования (в т.ч. экологического), потери, вызванные неполным использованием ресурса оборудования при предупредительных заменах и модернизации систем и т.п. учитываются весьма ограниченно.

Таким образом, весьма актуальной в настоящее время является задача разработки и внедрения системных методов экономического обоснования и оптимизации затрат, связанных с выполнением эксплуатационных мероприятий для ТС и направленных на обеспечение экологической безопасности.

Методологический подход к обеспечению экологической безопасности ТС - сложная и многоплановая задача. Ее решение видится в следующих основных направлениях:

-Исследование целевой функции ТС на стадии эксплуатации - уровня обеспечения качества среды обитания в течение заданного времени. В таком аспекте задача представляется как результат совместного воздействия функционирования инженерного оборудования и выполняемых эксплуатационных мероприятий на обеспеченность потребителей теплотой, холодной и горячей водой.

-Поиск решений, направленных на повышение эффективности использования природных ресурсов, предупреждение и снижение экологического ущерба. Причем, как непосредственно системой ТС, так и ее потребителями, поскольку, при отклонениях от нормы в процессе функционирования системы, потребители могут в определенной мере изменять режимы и источники необходимых им ресурсов. Здесь задача приобретает направленность, определяющую взаимное влияние ТС и потребителей на окружающую среду.

-Совершенствование методов экономической оценки функционирования ТС с целью выявления экономических стимулов для оптимизации эксплуатационных мероприятий с учетом рационального использования природных ресурсов и обеспечения сохранности окружающей среды.

Несмотря на предметно-целевую самостоятельность этих направлений, они системно взаимосвязаны, так как направлены на достижение общего результата -обеспечение нормальных условий существования биосферы и человека, как ее части. Таким образом, систему ТС необходимо рассматривать как разновидность эргатической системы с двумя звеньями уровнями управления «эксплуатационная система - человек-потребитель (как обратная связь)».

Объектом исследования в диссертационной работе являются технологически и эксплуатационно-технически связанные ТС, включающие в себя оборудование тепловых пунктов (ЦТП, ИТП), внутриквартальные сети и домовые системы тепло- и водоснабжения, как система массового обслуживания, а предметом исследования - выявление взаимосвязей между техническими, надежностными и организационными характеристиками ТС и их совокупного влияния на экологическую безопасность эксплуатации и на материальные затраты, связанные с ее обеспечением, применительно к объектам, расположенным в г. Москве.

Целью работы является теоретическое изучение условий формирования экологической безопасности и оптимизации методов эксплуатации ТС, а также разработка методов их практической реализации.

Реализация поставленной задачи требует:

-создания математических моделей, описывающих влияние эксплуатационных воздействий на экологическую безопасность и экономические показатели эксплуатации ТС;

-обоснования критериев экологической безопасности при эксплуатации ТС, их экономических показателей и разработка методов расчета;

-разработки алгоритмов и методов практического использования стратегий организации и оперативной эксплуатации ТС, в том числе в условиях неполной информации о техническом состоянии оборудования.

Основным математическим аппаратом анализа экологической безопасности систем жизнеобеспечения и их экономической эффективности является теория надежности, теория массового обслуживания и теория управления, использующие в качестве своей информационной базы статистические сведения об отказах оборудования ТС, потоках работ по восстановлению свойств системы, а также варианты эксплуатационных воздействий [1, 40, 42, 107].

Важно отметить, что приводимое во многих научных работах эргатическое представление взаимосвязей в ТС сводится в основном к двум, как правило, изолированно рассматриваемым аспектам: обеспечение качества функциональных параметров, предоставляемых ТС потребителям и исследованию статистики отказов оборудования. В первом случае не учитываются объективные условия, изменяющие состояние оборудования и приводящие к перебоям тепло- и водоснабжения, эксплуатационные факторы предупреждения нарушений. Исследование статистики отказов дает лишь представление об уровне надежности и, в некоторых случаях, экологической безопасности оборудования ТС, соответствующим принятым типам и материалам оборудования, а также условиям его эксплуатации. Но при этом невозможно оценить меру экологического ущерба, вызываемого отказами. Существующие подходы не дополняют друг друга в качестве обратной связи для оценки и обеспечения требуемого уровня экологической безопасности ТС, контроля и оптимизации управления эксплуатацией.

В такой методологической постановке формирование экологической безопасности среды обитания является формальной, слабоуправляемой категорией. Это обстоятельство является причиной того, что отраслевая наука о надежности ТС, управлении их эксплуатацией и формировании комфортных условий в помещениях в незначительной мере реализуется в практике эксплуатации и не предлагает научно обоснованных подходов к оценке и анализу эргатических принципов управления этой системой.

При эксплуатации ТС недостаточно уделяется внимание оценке возможных экологических рисков от неисправности оборудования и режимных отказах, методам теории и практики инженерной экологии, надежности и управления сложными техническими системами.

Во многом это вызвано спецификой ТС, отличием их от других инженерных систем, для которых разрабатывались современные теории надежности и управления. Особенности ТС заключается в структурном и техническом многообразии, условиях их функционирования, длительном периодом эксплуатации, а также в несистемном выполнением ремонтов и модернизации. Кроме того, в существующих нормативных документах по организации эксплуатации ТС вопросы экологической безопасности и эксплуатационной надежности и отражены недостаточно [107, 159].

Сложившееся положение с нормативным и методическим обеспечением решения экологических вопросов при эксплуатации ТС не означает, что на практике не осуществляются мероприятия, направленные на минимизацию возможного экологического ущерба. Но в большинстве случаев они не обосновываются оргатическими взаимосвязями в системе, категориями надежности и экологического риска от неисправностей оборудования систем.

Анализ современных форм управления и организации эксплуатации ТС показал, что они по прежнему используют несовершенную нормативную базу, традиционные методы управления, которые принципиально не могут обеспечить • требуемый уровень качества среды обитания, экологическую безопасность и экономическую эффективность ТС.

Это зачастую приводит к принятию неоптимальных решений при выборе методов организации эксплуатации ТС, не позволяет всесторонне реализовать системный подход к стратегии управления эксплуатацией.

Приведенные причины, а также дискуссионность методов учета факторов управления эксплуатацией экологической безопасностью среды обитания, разрозненность и несовершенство математических моделей организации эксплуатации, отсутствие современной методической и нормативной и информационной базы комплексной оценки экологической безопасности и экономической эффективности ТС определили актуальность темы данной диссертационной работы.

Методологической основой для решения практических задач оценки и обеспечения экологической безопасности является современная теория и практика надежности инженерных систем, систем массового обслуживания и управления, фундаментальные работы отечественных и зарубежных ученых по проблемам инженерной экологии, надежности систем ТС и управления эксплуатацией H.H. Абрамова, Е.М. Авдолимова, Л.Д. Богуславского, Ю.М. Воронова, ВюП. Витальева, A.B. Забегаева, Ю.А. Ильина, A.A. Ионина, В.Н. Исаева, Ю.В. Коно-новича, И.И. Мазура, Э.М. Малой, В.Б. Николаева, Б.А. Пермякова, Г.А. Порывая, А.Д. Потапова, О.Г. Примина, Е.И. Пупырева, А.Г. Ройтмана, А.Н. Сканави, В.И. Теличенко, C.B. Храменкова и др.

В современной отечественной и зарубежной научно-технической литературе не встречаются публикации, посвященные взаимосвязи организации эксплуатации ТС и экологической безопасности их функционирования. Вместе с тем обобщение опыта эксплуатации систем указывает на наличие в рассматриваемой эргатической системе однозначных взаимосвязей показателей экологической безопасности ТС от способов организации их эксплуатации. В работе предложено методическое обоснование решения этой задачи.

Показано, что определяющим фактором экологической безопасности ТС является обеспечение надежности составляющих ее элементов посредством выполнения эксплуатационных мероприятий.

Указанные взаимосвязи раскрываются в диссертационной работе посредством анализа эксплуатационных показателей как функции надежности отдельного оборудования и ТС в целом в режиме активного воздействия эксплуатационных факторов, в число которых входят эксплуатационно-технические меро-% приятия и воздействие окружающей среды.

Исходными данными для диссертационной работы является статистическая информация о функционировании и эксплуатации ТС г. Москвы. Материалы по отказам оборудования и организации эксплуатации получены в эксплуатационных организациях муниципальных округов «Северное Тушино», «Ясенево», «Зябликово», «Теплый стан» и «Орехово Северное». Кроме того, в работе использованы результаты оценки надежности оборудования ТС, полученные в работах [124, 108, 156, 101, 47, 85, 104, 69, 84 и др.].

Для организации системного подхода к обработке данных по эксплуатации оборудования ТС было разработано информационно-техническое обеспечение в программной среде «Mathcad», позволяющее проводить оценку и анализ качест-• ва функционирования ТС, устанавливать факторы, дестабилизирующие их экологическую безопасность и экономическую эффективность.

Для оценки влияния отказов оборудования, экологического ущерба и экономических издержек при эксплуатации ТС требуется достоверная информация о структуре и величине подобных явлений. В этой связи в диссертационной работе приведены результаты исследований по выявлению структуры нарушений среды обитания, потерь воды и теплоты в ТС во взаимосвязи с показателями безотказности и долговечности оборудования. Оценка экологического и экономического ущерба от отказов оборудования выполнена по статистическим данным, приведенных в работах [159, 157, 117], а также по методикам, разработанным [84, 123, 72, 44]. На их основании в диссертационной работе выполнены численные оценки экологического и материального риска.

На основании вышеизложенного, основными этапами диссертационной работы, составляющими ее структуру, являются:

1. Разработка математических методов анализа и прогнозирования экологической безопасности при эксплуатации ТС.

2. Исследование современных научных подходов к эксплуатации систем жизнеобеспечения жилых зданий с учетом экологических, социальных и экономических факторов.

3. Анализ и оптимизация способов планирования и организации эксплуатации ТС с целью обеспечения экологической безопасности жилой среды.

4. Предложения по подходам к исследованию эргатических внутрисистемных взаимосвязей и их оптимизации.

Научная новизна диссертационной работы основана на решении научной проблемы - впервые сделана попытка системного анализа влияния технических и эксплуатационных факторов на эффективность тепло- и водоснабжения потребителей и экологическое равновесие в окружающей среде с учетом оптимизации материальных вложений, что может служить теоретической и методологической основой отраслевой теории эксплуатации ТС:

- созданы математические модели и алгоритмы управления эксплуатацией ТС, оценивающих существующий уровень экологической безопасности и позволяющих прогнозировать его возможные изменения и связанные с этим экономические затраты;

- сделаны научные выводы относительно целесообразности применения различных форм организационной и управленческой деятельности в реальных экс* плуатационных условиях.

Практическая ценность диссертационной работы основана на:

- возможности использования в практике работы муниципальных служб городов РФ методов оценки и прогнозирования экологической безопасности эксплуатации ТС и материальных затрат при планировании эксплуатационных мероприятий;

-11- нормировании показателей экологической безопасности и обосновании выбора оптимальных эксплуатационных мероприятий с учетом материально- технических возможностей собственников квартальных систем ТС и местных эксплуатационных организаций;

- возможности сравнительной оценки и анализа администрацией городских Управ качества работы подрядных организаций по показателям экологической безопасности и использования материальных ресурсов.

Реализация результатов работы:

1. Полученные результаты использованы при разработке «Правил и норм эксплуатации объектов туристских предприятий» [50], утвержденных в 1991г. Центральным Советом по туризму и экскурсиям ВЦСПС.

2. Разработаны ведомственные «Правила технической эксплуатации комплекса РЭА им. Г.В. Плеханова».

3. Результаты работы применены в действующем «Руководстве по правилам технической эксплуатации 18-ти этажного жилого дома по адресу: Мичуринский проспект кв. 396 к. 112», 1996г.

4. Разработанные модели эргономических взаимосвязей при эксплуатации объектов включены в учебно-методические материалы для студентов специальности 2905 и используются в МГСУ при чтении дисциплины «Техническая эксплуатация зданий».

На защиту выносятся:

1. Показатели оценки экологической безопасности и экономической эффективности эксплуатации ТС.

2. Математические модели для исследования эколого-экономических и организационно-технических взаимосвязей при эксплуатации ТС.

3. Результаты теоретического исследования и оценки современных методов организации и планирования эксплуатации ТС с позиции обеспечения экологической безопасности и предложения по их совершенствованию.

4. Методики технико-экономического обоснования выбора вариантов организации и управления эксплуатацией ТС, обеспечивающих экологическую безопасность.

Основные положения и результаты исследования опубликованы в 19 работах, включая раздел учебника «Оценка технического состояния зданий» [51], в нормативной литературе - «Правила и нормы эксплуатации объектов туристских предприятий» [50], докладывались на конференциях в МГСУ - 1989, 1990, 1992, 2001гг.; МДНТП - 1990; МДО «Царев сад» - 2001; ПГУПС (ЛИИЖТ) -2004, ВВЦ - 2004; КВЦ Сокольники 2005.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, выводов и рекомендаций, литературы из 171 наименований и приложения. Работа включает 53 рисунка и 21 таблицу. Общий объем диссертации 182 страницы.

Заключение диссертации по теме «Экология», Калинин, Владимир Михайлович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выполнен системный анализ влияния технических, организационных и экономических факторов на экологическую безопасность эксплуатации ТС кото

• рый показал, что ее заданный уровень может быть достигнут за счет рационального сочетания стратегий регенерации оборудования и оперативного управления.

2. Разработаны математические модели, определяющие показатели экологической безопасности эксплуатации ТС и ее экономической составляющей в зависимости от применяемой стратегии регенерации оборудования. Модели позволяют рассчитывать частоту возникновения экологического риска при отказах оборудования, ее временные характеристики как функцию от назначаемых условий проведения регенерации оборудования, степени восстановления эксплуатационных свойств оборудования при аварийных ремонтах, кратности резервирования, а также продолжительность наработки оборудования на момент регенерации или аварийного ремонта. Посредством разработанных моделей определяются и оптимизируются параметры оперативного управления в зависимости от принятой стратегии управления эксплуатацией системой.

3. Предложена система количественных показателей экологической безопасности ТС определяющих: обеспеченность жизненно важных интересов человека в тепловых и водных ресурсах; рациональность использования этих ресурсов; риск нарушения компонентов окружающей среды, а также материальные г затраты, связанные с обеспечением экологической безопасности как функции от величины, продолжительности и частоты нарушения работоспособности оборудования и проведения планово-предупредительных мероприятий.

4. Предложено оценивать эксплуатационные затраты, связанные с обеспечением экологической безопасности, комплексным показателем, учитывающим использование всех общественно значимых материальных ресурсов, включая компенсацию экологического и материального ущерба, а также издержки, вызванные неполным использованием ресурса оборудования при его плановых заменах.

5. Установлено, что не существует решения, оптимизирующего одновременно все слагаемые экологической безопасности. В связи с этим выполнено теоретическое исследование, позволившее установить количественно-качественные признаки для определения оптимальных соотношений между управляемыми параметрами эксплуатационного процесса и обеспечиваемой при этом экологической безопасностью. Определены условия, при которых применение каждой из стратегий эксплуатации предпочтительнее по эколого-экономическим параметрам.

6. Разработаны алгоритмы и методики применения моделей для анализа

• сложившегося состояния и прогнозирования развития показателей экологической безопасности в реальных условиях. Посредством их решаются следующие практические задачи:

Оценка и оптимизация современного состояния организации эксплуатации, позволяющие определять организационные решения, которые обеспечивают наименьший экологический риск при равных эксплуатационных затратах;

Нормирование параметров эксплуатационного процесса путем назначения периодов проведения плановых ремонтов на основании минимизации экологического риска и оптимизации эксплуатационных затрат, а не только в зависимости от долговечности оборудования; назначение структур эксплуатационных служб по условиям экологической безопасности и расходов на ее обеспечение;

Сравнительная оценка качества эксплуатационного процесса, обеспечиваемого различными эксплуатационными организациями, при которой представители интересов собственников систем ТС имеют возможность объективно оценивать и стимулировать работу эксплуатационных служб по критериям экологической безопасности и использования материальных ресурсов вне зависимости от объемов эксплуатируемых объектов, их технической оснащенности и состояния на момент начала деятельности службы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Калинин, Владимир Михайлович, 2005 год

1. Абрамов H.H. Надежность систем водоснабжения. -М.: Стройиздат. 1979.

2. Авдеева Т.А., Калинин В.М., Крупник Ю.Г. Обеспечение системы планово-предупредительного ремонта туристских объектов. Сборник научных трудов .- М.: МИСИ им. В.В.Куйбышева. 1991.

3. Авдонькин Ф.Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей.- М.: Транспорт. 1985.

4. Алиев Б.Т. Совершенствование методов эксплуатации систем водоснабжения зданий в условиях дефицита воды (на примере г. Баку). Автореферат на соискание ученой степени кандидат технических наук.- Л.:ЛИИЖТ. 1990.

5. Андрющенко А.И. Показатели совершенствования тепловых сетей ТЭЦ и их эксплуатации. Материалы международной конференции. «Технические, экономические и экологические проблемы энергосбережения»,- Саратовский государственный технический университет. 2001.

6. Антипова O.A., Карнаухова Г.Ю., Репин И.Н. Пути повышения надежности санитарно-технической арматуры. Сборник научных трудов НИИсан-техники№56.-М.: 1981.

7. Ахтырский A.A. Ремонт тепло-энергетического оборудования,-М.:Стройиздат. 1987.

8. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход. -М.:Радио и связь. 1988.

9. Балыхин В.В. Никитин A.M. Техническая эксплуатация сооружений водоснабжения.- Новосибирск. 1993.

10. Биллинтон Р., Аллан Р. Оценка надежности электро-энергетических систем.- М.: Электроатомиздат. 1988.

11. Богуславский JI.Д. Повышение экономичности систем теплоснабжения и вентиляции.-М.: Стройиздат. 1964.

12. Богуславский Л.Д. Экономия теплоты в жилых зданиях. М.: Стройиздат. 1990.

13. Богуславский Л.Д., Стражников A.M. Эксплуатация инженерного оборудования зданий в условиях экономии энергетических ресурсов.- М.: Стройиздат. 1984.

14. Богуславсукий Л.Д., Ливчак В.И. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Справочное пособие.- М.: Стройиздат. 1990.

15. Брагин М.И., Репин И.Н., Карнаухова Г.Ю. Методы оценки надежности санитарно-технической арматуры по результатам наблюдений. Сборник трудов НИИСантехники №56.- М.: 1981.

16. Вавуло Н.М. Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда. ГК РФ по жилищной и строит.политике ГУП АКХ им. К.Д. Панфилова.- М.: 4-й филиал Воениздата. 1998.

17. Варварин В.К., Швыряев A.B. Наладка систем теплоснаюжения, водоснабжения и вентиляции.- М.: Росагропромиздат. 1990.18.