Приложение N 2. Расчет допустимого времени устранения аварий и инцидентов в системах отопления жилых домов

Приложение N 2

Утвержден
постановлением администрации
Кавалеровского муниципального округа
от 27.07.2023 N 354

Расчет
допустимого времени устранения аварий и инцидентов в системах отопления жилых домов

1. Повышение уровня централизации теплоснабжения (что характерно для крупных городов) сопровождается двумя опасными рисками - риском серьезного аварийного нарушения процесса теплоснабжения и риском затяжного (сверх допустимого) времени обнаружения и устранения аварий и неисправностей.

Опыт эксплуатации систем теплоснабжения показал, что ежегодно на 100 км двухтрубных тепловых сетей приходится от 20 до 40 сквозных повреждений труб, из них 90% случаются на подающих трубопроводах. Среднее время восстановления поврежденного участка теплосети при этом (в зависимости от диаметра и конструкции его) составляет от 5 до 50 ч и более, а полное восстановление повреждения может потребовать несколько суток (табл. 1).

Таблица 1. Среднее время восстановления zр, ч, поврежденного участка тепловой сети

Диаметр труб d, м	Расстояние между секционирующими задвижками l, км	Среднее время восстановления zр, ч
0,1-0,2	-	5
0,4-0,5	1,5	10-12
0,6	2-3	17-22
1	2-3	27-36
1,4	2-3	38-51

Время zp, ч, необходимое для восстановления поврежденного участка магистральной тепловой сети с диаметром труб d, м, и расстоянием между секционирующими задвижками l, км, можно рассчитать также по следующей эмпирической формуле:

(1)

При подготовке к отопительному периоду рекомендуется теплоснабжающим организациям с привлечением собственников жилых домов или уполномоченных ими организаций-исполнителей коммунальных услуг выполнить расчеты допустимого времени устранения аварий и восстановления теплоснабжения по методике, приведенной в Указаниях по повышению надежности систем коммунального теплоснабжения, разработанных АКХ им. К.Д. Памфилова и утвержденных ОАО "Роскоммунэнерго" 26.06.89, и в рекомендациях СНиП 41-02-2003.

Эта методика опирается на практический опыт и исследования эксплуатации городского фонда, в условиях нарушенного (прекращения) теплоснабжения жилых строений и промышленных зданий с оценкой темпа падения температуры, °С/ч, в отапливаемых помещениях при различных температурах наружного воздуха.

Линия падения внутренней температуры отапливаемых помещений во времени при этом носит экспоненциальный (ниспадающий) характер (рис. 1) и зависит в первую очередь от конструктивных характеристик зданий (конструкции и материала стен и утеплителей, коэффициента остекления, расположения помещений в здании и др.), определяющих аккумуляционную способность строений, а также климатических условий размещения объектов.

Рисунок 1. Линии падения температуры внутреннего воздуха (------) и внутренней поверхности наружной стены (- - - - -) здания после отключения отопления

Примерные кривые изменения температуры внутреннего воздуха при включении отопления - натопе показаны на рис. 2.

Рисунок 2. Кривые изменения температуры внутреннего воздуха и внутренней поверхности наружной стены при включении отопления - натопе

Эмпирически удалось вычислить примерные коэффициенты аккумуляции зданий, темпы падения внутренней температуры и разработать методику расчета, основные положения которой рассмотрим подробнее.

Замораживание трубопроводов в подвалах, лестничных клетках и на чердаках зданий может произойти в случае прекращения подачи теплоты при снижении температуры воздуха внутри жилых помещений до 8 °С и ниже. Примерный темп падения температуры в отапливаемых помещениях (°С/ч) при полном отключении подачи теплоты приведен в табл. 2, по нему определены коэффициенты аккумуляции зданий.

Таблица 2. Темпы падения внутренней температуры здания при различных температурах наружного воздуха

Коэффициент аккумуляции, ч	Темп падения температуры, °С/ч, при температуре наружного воздуха, °С
	0	-10	-20	-30
20	0,8	1,4	1,8	2,4
40	0,5	0,8	1,1	1,5
60	0,4	0,6	0,8	1,0

Коэффициент аккумуляции характеризует величину тепловой аккумуляции зданий и зависит от толщины стен, коэффициента теплопередачи и коэффициента остекления. Коэффициенты аккумуляции теплоты для жилых и промышленных зданий массового строительства приведены в табл. 3.

Таблица 3. Коэффициенты аккумуляции для зданий типового строительства

Характеристика зданий	Помещения	Коэффициент аккумуляции, ч
1	2	3
1. Крупнопанельный дом серии 1-605А с трехслойными наружными стенами, с утепленными минераловатными плитами с железобетонными фактурными слоями (толщина стены 21 см, из них толщина утеплителя 12 см)	Угловые:
	верхнего этажа	42
	среднего и первого этажей	46
	средние	77
2. Крупнопанельный жилой дом серии К7-3 (конструкции инж. Лагутенко) с наружными стенами толщиной 16 см, с утепленными минераловатными плитами с железобетонными фактурными слоями	Угловые:
	верхнего этажа	32
	среднего этажа	40
	средние	51
3. Дом из объемных элементов с наружными ограждениями из железобетонных вибропрокатных элементов, утепленных минераловатными плитами. Толщина наружной стены 22 см, толщина слоя утеплителя в зоне стыкования с ребрами 5 см, между ребрами 7 см. Общая толщина железобетонных элементов между ребрами 30-40 мм	Угловые верхнего этажа	40
4. Кирпичные жилые здания с толщиной стен в 2,5 кирпича и коэффициентом остекления 0,18-0,25	Угловые	65-60
	Средние	100-65
5. Промышленные здания с незначительными внутренними тепловыделениями (стены в 2 кирпича, коэффициент остекления 0,15-0,3)		25-14

На основании приведенных данных можно оценить время, имеющееся для ликвидации аварии или принятия мер по предотвращению лавинообразного развития аварий, т.е. замерзания теплоносителя в системах отопления зданий, в которые прекращена подача теплоты.

Если в результате аварии отключено несколько зданий, то определение времени, имеющегося в распоряжении на ликвидацию аварии или принятия мер по предотвращению развития аварии, производится по зданию, имеющему наименьший коэффициент аккумуляции.

Исходные данные для расчета:

1. Внутренняя температура воздуха в здании 18°С.

2. Температура наиболее холодных суток для Кавалеровского района - 23°С (метеорологические данные ФГБУ "Приморское УГМС").

3. На территориях поселений Кавалеровского муниципального района поселения находится 215 многоквартирных домов, большинство домов крупноблочные, часть домов деревянные из бруса. Из табл. N 3, применительно, берём коэффициент аккумуляции для зданий "крупнопанельный дом" равный - 42 ч.

4. Температура при которой может произойти замерзание теплоносителя и труб = 8°С.

5. Диаметр труб внутриквартальных тепловых сетей 0,1 - 0,2 м.

Расчёт:

1. Методом интерполяции по табл. N 2 определяем темп падения температуры здания при коэффициенте аккумуляции = 42 ч. и температуре наружного воздуха = - 23°С. Темп падения температуры здания = 1,184 град/час.

2. Определяем время снижения внутренней температуры здания до 8°С.

(18 - 8) / 1,184 = 8,45 часа ~ 9 часов.

Максимальное время устранения аварий и инцидентов в системе теплоснабжения - 9 часов.

При диаметре труб 0,1 - 0,2 м. среднее время восстановления - 5 часов (табл. N 1).

2. Для оценки ситуации можно сделать следующие выводы:

2.1. Время устранения аварии допустимо до 9 ч. и при хорошей организации работы аварийной службы опорожнения системы отопления и других систем указанного жилого дома не потребуется, так как теплоснабжение микрорайона будет восстановлено.

2.2. При отсутствии аварийной службы или плохой организации работ по обнаружению и устранению аварийного повреждения теплосети персоналу ЖКХ необходимо в течение 9 ч. произвести спуск систем отопления, горячего и холодного водоснабжения не только указанного жилого дома, но и всех других отключенных домов и строений, а в дальнейшем и отключенного участка теплосети, ЦТП и ИТП, во избежание замораживания их и цепочного, лавинообразного развития аварии, могущих вызвать тяжелые последствия. Для этого должен иметься заранее подготовленный и согласованный план ликвидации аварий и инструкции персоналу по выполнению его.