موثوقية اختبارات أنظمة الطاقة الحرارية. اختبارات في تخصص "إمدادات الحرارة والتدفئة". عملية كسر الدكتايل

تعتبر مؤسسة الطاقة الحديثة (محطة الطاقة الحرارية، بيت الغلاية، وما إلى ذلك) نظامًا تقنيًا معقدًا يتكون من منشآت فردية توحدها وصلات تكنولوجية مساعدة.

مثال على هذا النظام الفني هو المخطط الحراري الأساسي (PTS) لمحطة الطاقة الحرارية، والذي يتضمن قائمة واسعة من المعدات الرئيسية والمساعدة (الشكل 5.1): مولد البخار (غلاية بخارية)، توربين، وحدة تكثيف، جهاز إزالة الهواء ، السخانات المتجددة والشبكية، ومعدات الضخ والسحب، وما إلى ذلك.

تم تطوير المخطط الحراري الأساسي للمحطة وفقًا للدورة الديناميكية الحرارية المستخدمة لمحطة الطاقة ويعمل على تحديد وتحسين المعلمات الرئيسية ومعدلات التدفق لسائل العمل للمعدات المثبتة. عادةً ما يتم تصوير PTS على أنها رسم تخطيطي لوحدة واحدة وخط واحد. يتم عرض المعدات المتطابقة في الرسم البياني بشكل مشروط مرة واحدة، كما يتم عرض التوصيلات التكنولوجية لنفس الغرض كخط واحد.

وعلى النقيض من المخطط الحراري الأساسي، فإن المخطط الوظيفي (الكامل أو الموسع) لمحطة الطاقة الحرارية يحتوي على جميع المعدات الرئيسية والمساعدة. أي أن المخطط الكامل يوضح جميع الوحدات والأنظمة (العاملة والاحتياطية والمساعدة)، وكذلك خطوط الأنابيب مع التجهيزات والأجهزة التي تضمن تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية.

يحدد المخطط الكامل عدد وأحجام المعدات الرئيسية والمساعدة والتجهيزات والخطوط الالتفافية وأنظمة التشغيل والطوارئ. وهي تميز موثوقية ومستوى التميز الفني لمحطة الطاقة الحرارية وتوفر إمكانية تشغيلها في جميع الأوضاع.

بناءً على غرضها الوظيفي وتأثيرها على موثوقية تشغيل وحدة الطاقة أو محطة الطاقة الحرارية ككل، يمكن تقسيم جميع عناصر وأنظمة المخطط الوظيفي إلى ثلاث مجموعات.

تتضمن المجموعة الأولى العناصر والأنظمة التي يؤدي فشلها إلى الإغلاق الكامل لوحدة الطاقة (الغلاية، التوربينات، خطوط أنابيب البخار الرئيسية مع تركيباتها، المكثف، إلخ).

أرز. 5.1. المخططات الوظيفية والهيكلية لوحدة الطاقة التوربينية البخارية: 1 - غلاية. 2 - التوربينات. 3 - مولد كهربائي. 4 - مضخات المكثفات. 5 - مزيل الهواء. 6- مضخات التغذية

تشمل المجموعة الثانية العناصر والأنظمة التي يؤدي فشلها إلى فشل جزئي لوحدة الطاقة، أي انخفاض متناسب في الطاقة الكهربائية والحرارة المنبعثة (آلات السحب، ومضخات التغذية والمكثفات، والغلايات في دوائر مزدوجة الكتلة، وما إلى ذلك) .).

وتشمل المجموعة الثالثة العناصر التي يؤدي فشلها إلى انخفاض كفاءة وحدة الطاقة أو محطة توليد الكهرباء دون المساس بإنتاج الطاقة الكهربائية والحرارية (مثل السخانات المتجددة).

تبين أن موثوقية عمل كل هذه المجموعات مترابطة.

يتطلب حساب المؤشرات الكمية لموثوقية الأنظمة التقنية المعقدة، مثل محطات الطاقة الحرارية، إعداد المخططات الهيكلية (المنطقية)، والتي، على عكس الوظيفية، لا تعكس الروابط المادية، ولكن المنطقية.

تتيح المخططات الكتلية تحديد عدد أو مجموعة عناصر الدائرة الفاشلة التي تؤدي إلى فشل النظام بأكمله.

كمثال في الشكل. يوضح الشكل 5.1 المخططات الحرارية والهيكلية الرئيسية لوحدة الطاقة التوربينية البخارية.

يتم تحديد درجة تفاصيل المخطط الهيكلي حسب طبيعة المشكلات التي يتم حلها. كعناصر في المخطط الهيكلي، من الضروري اختيار المعدات أو النظام الذي له غرض وظيفي محدد ويعتبر كلًا غير قابل للتحلل وله بيانات موثوقية.

يمكن الحصول على مؤشرات كمية لموثوقية محطات الطاقة الحرارية عن طريق الحساب باستخدام خصائص الموثوقية المعروفة للعناصر والمخططات الهيكلية الوظيفية أو عن طريق معالجة البيانات الإحصائية حول تشغيلها.

وبناء على ذلك، يمكن تقسيم جميع طرق حساب موثوقية معدات الطاقة الحرارية لمحطات الطاقة الحرارية ومخططاتها الهيكلية إلى ثلاث مجموعات:

• الأساليب التحليلية.
• أساليب إحصائية؛
• الطرق الفيزيائية.

من الواضح من الجزء التمهيدي أن الهدف الرئيسي الذي يجب مراعاته في هذا القسم هو محطة الطاقة الحرارية كنظام تقني معقد. لحساب مؤشرات موثوقية هذه المركبات، مع الأخذ في الاعتبار الظروف الفعلية لتشغيلها، يتم استخدام طرق الحساب الهيكلي.

ولذلك، في المستقبل، سيتم إيلاء اهتمام خاص للطرق التحليلية للحساب.

يصاحب تشغيل غلايات الطاقة عمليات فيزيائية وكيميائية معقدة في مسار البخار والماء وفي مسار الهواء والغاز وفي المعدن الذي تصنع منه عناصر معدات الطاقة.

إن عمليات الاحتراق ونقل الحرارة والتآكل وتكوين الرواسب على أسطح التسخين والتغيرات في خصائص وخصائص المعدن تحدد إلى حد كبير مؤشرات موثوقية الغلايات.

في التين. يوضح الشكل 2.10 توزيع أعطال معدات الغلايات لوحدات الطاقة في محطات الطاقة الحرارية. كما ترون، أكبر ضرر لمعدات الغلايات يحدث بسبب أخطاء التشغيل. تحدث نسبة كبيرة من حالات الفشل بسبب عيوب التصميم وسوء جودة الإصلاحات.

الأعطال النموذجية الناجمة عن عيوب التصميم في الغلايات هي الفجوات الحرارية الكبيرة على أسطح التسخين وتسارع تآكل الرماد. أثناء عملية تصنيع الغلايات، تحدث انتهاكات في عملية الثني والصب والمعالجة الحرارية للأجزاء المصنوعة من الفولاذ المقاوم للحرارة واللحام.

أثناء التشغيل، من الممكن أن الخصائص الفعلية للفحم لا تتوافق مع الخصائص القياسية، مما يؤدي إلى انحراف عن القيم المحددة لأحجام منتجات الاحتراق ودرجة الحرارة عند مخرج الفرن. والنتيجة هي تعطيل عمل الجزء الحراري من المرجل وزيادة تآكل الرماد في أنابيب التبادل الحراري. يؤدي سوء نوعية الماء والبخار إلى زيادة حادة في الرواسب وزيادة في درجة حرارة الأنابيب المعدنية واحتراقها.

أرز. 2.10.

معدل فشل العناصر الرئيسية لوحدات الغلايات ليس هو نفسه. على سبيل المثال، تصنيف الأضرار التي لحقت بمعدات الغلايات لوحدات الطاقة بقدرة 300 ميجاوات هو كما يلي (الجدول 2.1).

الجدول 2.1

نسبة فشل العناصر الرئيسية لتركيب غلاية وحدة طاقة بقدرة 300 ميجاوات

من الطاولة يوضح 2.1 أن الغالبية العظمى من حالات فشل تركيب الغلايات ترتبط بأعطال في تشغيل أسطح التسخين.

تعتمد الموثوقية والمتانة والمؤشرات الأخرى لموثوقية سطح التسخين نفسه على طبيعة وشدة عمليات الاحتراق ونقل الحرارة والتآكل والرواسب والتغيرات في خصائص المعادن. علاوة على ذلك، فإن تكرار الأعطال بشكل عام لسطح التبادل الحراري يتم توزيعه بالتساوي إلى حد ما على الأسطح المميزة (الشكل 2.11). تتعرض أنابيب الغربلة وأنابيب السخان الفائق (KPP1 وKPP2) للتلف في كثير من الأحيان.

أثناء التشغيل، تتعرض أنابيب الغربلة للطاقة الإشعاعية والبيئة المسببة للتآكل لمنتجات احتراق الوقود، والتي تؤدي بسرعات دوران منخفضة واضطرابات في نظام المياه إلى تلفها وفشل الغلايات (الشكل 2.11).

أرز. 2.11.

حسب العنصر

إن مجال درجة الحرارة غير المتساوي على طول ارتفاع قناة الغاز التي يوجد بها جهاز التسخين، والذي يؤدي إلى تشوهات حرارية، له تأثير ملحوظ على قابلية تلف أنابيب علبة التروس.

تتضرر السخانات الفائقة أيضًا لأنه أثناء التشغيل طويل الأمد عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية، يتعرض الهيكل المعدني لتغييرات غير مرغوب فيها.

عندما تعمل الغلايات بالوقود الصلب، يحدث تآكل المداخن بسبب الرماد المتطاير نتيجة لتأثير جزيئاته على السطح. ونتيجة لذلك، يتم تدمير طبقة الأكسيد الموجودة على الأسطح المحددة ويتطور التآكل. غالبًا ما يكون التآكل غير متساوٍ. يحدث أكبر معدل تآكل في المناطق ذات السرعات العالية وفي التدفقات ذات أعلى تركيز للرماد.

من أجل تقليل تآكل الرماد، تقتصر سرعة غازات المداخن في المداخن على 7...10 م/ث. من ناحية أخرى، عند السرعات التي تقل عن 3 م/ث، تحدث انجرافات للرماد، مما يتسبب في زيادة المقاومة وتدهور في نقل الحرارة.

تتأثر قوة اللحامات بتغيرات درجات الحرارة وعمليات التآكل. يحدث التآكل بشكل مكثف عند حرق زيوت الوقود عالية الكبريت. يحدث الناسور (الشكل 2.12) في الوصلات الملحومة المتلامسة بسبب اختلال محاذاة الأنابيب، وانقباض القسم الداخلي، وعدم الانصهار، والشقوق.

أرز. 2.12.

مع التماس المعيب

يعتمد وقت التشغيل من بداية التشغيل أو الإصلاح حتى تكوين الناسور على طبيعة وحجم الخلل وظروف التشغيل، ونوعية المياه، ودورة وسعة تقلبات حمل الوحدة، وجودة تركيب موفر المياه.

في معظم الحالات، عندما يحدث تلف في أنبوب واحد أو ثنيه أو لحامه، فإن تيار الماء المتدفق يدمر أيضًا الأنابيب المجاورة. بحلول الوقت الذي يتم فيه إيقاف تشغيل الغلاية وتبريدها، تتلف العديد من الأنابيب المجاورة.

أرز. 2.13.

من المعتاد بالنسبة للأفران تلف الشاشات التي تحمي جدران غرف الاحتراق (مسخن البخار الإشعاعي وموفر الماء الإشعاعي).

يظهر في الشكل منظر لأنبوب الشاشة الأمامية التالف. 2.13.

في براميل الغلاية، تحدث كسور الأعاصير، والألواح المثقبة والمزودة بفتحات، والمثبتات، التي تقع في فتحات أنابيب الصرف، وتمنعها. تتناقص سرعة حركة وسط البخار والماء في الشاشات، ويسخن معدن الأنابيب وينهار.

تتلف اللحامات الموجودة في الشاشات وتتشكل النواسير.

في غلايات الضغط فوق الحرج، تتلف أنابيب التسخين الفائق الإشعاع بسبب التآكل الناتج عن درجات الحرارة العالية، مما يؤدي إلى تآكل كبير للجدران على جانب التسخين بالنار. يحدث هذا تحت الأحمال الحرارية العالية. تحدث التشوهات الحرارية بسبب مجال درجة الحرارة غير المتساوي على طول ارتفاع المدخنة.

يظهر الزحف والأضرار المصاحبة للأنابيب (الشقوق الصغيرة) بشكل أكثر كثافة في الانحناءات مقارنة بالأنابيب المستقيمة. وهذا يفرض الاستبدال الدوري للعناصر الفردية أو المراحل الكاملة لجهاز التسخين الفائق.

تحدث الأعطال أيضًا بسبب التمدد غير المتساوي للأنابيب والأحمال غير المتساوية في الوزن - حيث تكون اللحامات في حالة إجهاد معقدة.

تؤدي التقلبات الحادة في أحمال الغلايات أيضًا إلى حدوث ضغوط غير مقبولة في اللحامات والمناطق المتأثرة بالحرارة، مما يتسبب في تكوين الشقوق وكسر السحابات والأنابيب.

الأضرار التي لحقت الطبول وخطوط الأنابيب

من الأهمية بمكان في ضمان موثوقية الغلايات براميل الغلايات وثنيات الأنابيب غير المدفأة. على الرغم من الاهتمام الكبير بموثوقية البراميل أثناء التصميم والتصنيع والتشغيل والإصلاح، إلا أنها غالبًا ما تحدث أضرارًا، مما يؤدي إلى إغلاق الغلايات لفترة طويلة.

أرز. 2.14.

هذه هي الشقوق الموجودة في منطقة فتحات الأنابيب، في الجزء المعدني الأسطواني من الأسطوانة، على السطح الداخلي للقيعان، في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة للأجهزة داخل الأسطوانة إلى العلب ( الشكل 2.14)، وكذلك العيوب في الطبقات الحلقية والطولية الرئيسية.

السبب الرئيسي لتكوين الضرر هو زيادة ضغوط التمثيل على قوة خضوع المادة، مما يؤدي إلى ظهور التشوه المتبقي. تنشأ الضغوط المتزايدة بسبب وجود اختلاف في درجة الحرارة عبر سمك الجدار على طول المحيط وعلى طول الأسطوانة.

من الأهمية بمكان في هذه الحالة التغيرات الحرارية الدورية على الطبقات السطحية من المعدن على الجانب الداخلي للجدران أثناء التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة. تعتبر هذه الأوضاع غير الثابتة للغلاية خطيرة بشكل خاص أثناء بدء التشغيل وتوقفه.

يتم تسهيل تطور الشقوق من خلال عمل ماء الغلاية المتآكل على المعدن. إنه يعزز عمليات التآكل والتآكل في معدن البراميل.

أخطر العيوب موجودة في اللحامات الرئيسية - فهي تشكل خطر حدوث تدمير كبير. في كثير من الأحيان تحدث شقوق طولية وعرضية في اللحام المترسب على السطح الداخلي. ويلاحظ عدم الاختراق، وشوائب الخبث، والتجويف، والمسام.

يختلف عمق الشقوق، ولكن هناك حالات يصل فيها سمكها إلى 70٪ من سمكها خلال عام واحد.

غالبًا ما تتضرر انحناءات خطوط الأنابيب. هذا هو المكان الذي يحدث فيه تلف إجهاد التآكل. يؤدي التعويض غير الكافي للتمدد الحراري إلى زيادة الضغط.

تفشل انحناءات أنابيب الإمداد وتصريف المياه وتصريف البخار بشكل هش؛ وتتشوه انحناءات خطوط أنابيب البخار شديدة السخونة التي تعمل في ظل ظروف الزحف عند تدميرها.

تم إعداد المقال على أساس مواد من مجموعة تقارير المؤتمر العلمي والتقني الدولي السادس "الأسس النظرية لإمدادات الحرارة والغاز والتهوية" بجامعة الأبحاث الوطنية MGSU.

أظهر تحليل تشغيل أنظمة الإمداد الحراري، الذي أجراه موظفو مختبر أبحاث "أنظمة ومنشآت الطاقة الحرارية" (NIL TESU) التابع لجامعة أوليانوفسك التقنية الحكومية في عدد من المدن الروسية، أنه بسبب الدرجة العالية من الحرارة الفيزيائية والتآكل الأخلاقي لشبكات التدفئة والمعدات الرئيسية لمصادر الحرارة، فإن موثوقية الأنظمة تتناقص باستمرار. وهذا ما تؤكده البيانات الإحصائية، على سبيل المثال، زاد عدد الأضرار أثناء الاختبارات الهيدروليكية في شبكات التدفئة لمدينة أوليانوفسك 3.5 مرة على مدى ثماني سنوات. في بعض المدن (سانت بطرسبرغ، سمارة، إلخ)، حدثت أعطال كبيرة في خطوط أنابيب التدفئة الرئيسية مع الحفاظ على درجات حرارة وضغوط عالية في شبكات التدفئة، لذلك حتى في حالة الصقيع الشديد، تكون درجة حرارة سائل التبريد عند مخرج مصدر الحرارة منخفضة. إذا لم يتم رفعها فوق 90-110 درجة مئوية، فهناك مصادر حرارية تُجبر على العمل مع انخفاض درجة حرارة مياه الشبكة بشكل منهجي إلى درجة الحرارة القياسية ("خفض درجة الحرارة").

تؤدي التكاليف غير الكافية لمنظمات الإمداد الحراري للتجديد والإصلاحات الرئيسية لشبكات التدفئة ومعدات مصادر الحرارة إلى زيادة كبيرة في عدد الأضرار وزيادة في عدد حالات فشل أنظمة الإمداد الحراري المركزية. وفي الوقت نفسه، فإن أنظمة إمدادات الحرارة الحضرية هي أنظمة دعم الحياة، ويؤدي فشلها إلى تغييرات غير مقبولة للبشر في المناخ المحلي للمباني. في مثل هذه الظروف، يرفض المصممون والبنائون في عدد من المدن توفير التدفئة في المناطق السكنية الجديدة وتوفير مصادر الحرارة المحلية هناك: منازل الغلايات المثبتة على الأسطح أو الغلايات الفردية لتدفئة الشقق.

في الوقت نفسه، ينص القانون الاتحادي رقم 190-FZ "بشأن إمدادات الحرارة" على الأولوية في استخدام تدفئة المناطق، أي التوليد المشترك للطاقة الكهربائية والحرارية لتنظيم إمدادات الحرارة في المدن. على الرغم من أن أنظمة الإمداد الحراري اللامركزية لا تتمتع بالمزايا الديناميكية الحرارية لأنظمة التدفئة المركزية، إلا أن جاذبيتها الاقتصادية اليوم أعلى من الأنظمة المركزية من محطات الطاقة الحرارية.

في الوقت نفسه، يعد ضمان مستوى معين من الموثوقية وكفاءة الطاقة لإمدادات الحرارة للمستهلكين أحد المتطلبات الرئيسية التي يتم تقديمها عند اختيار وتصميم أنظمة التدفئة وفقًا للقانون الاتحادي رقم 190-FZ "بشأن إمدادات الحرارة" و SNiP 41-02-2003 "الشبكات الحرارية". يتم تحديد المستوى القياسي للموثوقية من خلال المعايير الثلاثة التالية: احتمالية التشغيل الخالي من الأعطال، وتوافر (جودة) إمدادات الحرارة والقدرة على البقاء.

يمكن زيادة موثوقية أنظمة الإمداد الحراري إما عن طريق تحسين جودة العناصر التي تتكون منها، أو من خلال التكرار. السمة المميزة الرئيسية للنظام غير الزائد هي أن فشل أي من عناصره يؤدي إلى فشل النظام بأكمله، بينما في النظام الزائد عن الحاجة تقل احتمالية حدوث مثل هذه الظاهرة بشكل كبير. في أنظمة الإمداد الحراري، إحدى طرق التكرار الوظيفي هي التشغيل المشترك لمصادر الحرارة المختلفة.

من أجل زيادة موثوقية وكفاءة الطاقة لأنظمة الإمداد الحراري، أنشأ مختبر الأبحاث التابع لـ TESU UlSTU تقنيات لتشغيل أنظمة التدفئة المدمجة مع مصادر حرارة الذروة المركزية الرئيسية والمحلية، والتي تجمع بين العناصر الهيكلية لأنظمة الإمداد الحراري المركزية واللامركزية.

في التين. يوضح الشكل 1 رسمًا تخطيطيًا لنظام التدفئة المدمج مع التضمين المتسلسل لمصادر حرارة الذروة المركزية والمحلية. في نظام الإمداد الحراري هذا، ستعمل محطة الطاقة الحرارية بأقصى قدر من الكفاءة مع معامل تسخين قدره 1.0، حيث يتم توفير الحمل الحراري بالكامل عن طريق استخراج التدفئة من توربينات البخار إلى سخانات الشبكة. ومع ذلك، فإن هذا النظام يوفر فقط تكرارًا لمصدر الحرارة ويحسن جودة إمداد الحرارة بسبب التنظيم المحلي للحمل الحراري. لا يتم استخدام إمكانيات زيادة الموثوقية وكفاءة استخدام الطاقة لنظام التدفئة في هذا الحل بشكل كامل.

للتخلص من عيوب النظام السابق ومواصلة تحسين تقنيات الإمداد الحراري المشترك، تم اقتراح أنظمة تسخين مشتركة، مع إدراج موازي لمصادر حرارة الذروة المركزية والمحلية، والتي، عندما ينخفض ​​الضغط أو درجة الحرارة إلى ما دون مستوى محدد، تجعل من الممكن لعزل أنظمة الإمداد الحراري المحلية هيدروليكيًا عن الأنظمة المركزية. يتم التغيير في ذروة الحمل الحراري في مثل هذه الأنظمة من خلال التنظيم الكمي المحلي لكل مشترك بسبب التغيرات في معدل تدفق مياه الشبكة المتداولة من خلال مصادر حرارة الذروة المستقلة والأنظمة المحلية للمشتركين. في حالة الطوارئ، يمكن استخدام مصدر حرارة الذروة المحلي كمصدر حرارة أساسي، ويتم تداول مياه الشبكة من خلاله ونظام إمداد الحرارة المحلي باستخدام مضخة دوران. يتم تحليل موثوقية أنظمة الإمداد الحراري من وجهة نظر قدرتها على أداء وظائف محددة. يتم تحديد قدرة نظام التدفئة على أداء وظائف محددة من خلال حالاته مع المستويات المقابلة من الطاقة والإنتاجية وما إلى ذلك. وفي هذا الصدد، من الضروري التمييز بين الحالة التشغيلية والفشل الجزئي والفشل الكامل للنظام ككل.

تم إنشاء تقنيات لتشغيل أنظمة التدفئة المدمجة مع مصادر حرارة الذروة المركزية والمحلية الرئيسية في مختبر أبحاث تيسو بجامعة أوليانوفسك التقنية الحكومية.

مفهوم الفشل هو المفهوم الرئيسي عند تقييم موثوقية نظام الإمداد الحراري. مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن محطات وأنظمة الطاقة الحرارية هي كائنات قابلة للاسترداد، ينبغي تقسيم فشل العناصر والتجمعات والأنظمة إلى فشل الأداء وفشل التشغيل. ترتبط الفئة الأولى من حالات الفشل بانتقال عنصر أو نظام في الوقت t من حالة التشغيل إلى حالة غير قابلة للتشغيل (أو حالة غير قابلة للتشغيل جزئيًا). ترتبط حالات الفشل التشغيلي بحقيقة أن النظام في وقت معين لا يوفر (أو لا يوفر جزئيًا) مستوى الإمداد الحراري المحدد من قبل المستهلك. من الواضح أن فشل عنصر أو نظام لا يعني فشل التشغيل. وعلى العكس من ذلك، يمكن أن يحدث فشل في التشغيل حتى في حالة عدم حدوث فشل في الأداء. ومع أخذ ذلك في الاعتبار، يتم اختيار مؤشرات موثوقية النظام.

يمكن استخدام المؤشرات المعروفة كمؤشرات فردية لموثوقية العناصر أو أنظمة الإمداد الحراري ككل: τ(τ) - شدة (معلمة تدفق الفشل) للفشل؛ μ(τ) — شدة التعافي؛ ص(τ) هو احتمال التشغيل الخالي من الأعطال خلال فترة زمنية τ؛ F(τ) هو احتمال التعافي خلال فترة زمنية τ.

دعونا نقارن موثوقية أنظمة التدفئة التقليدية والمدمجة مع نفس الحمل الحراري البالغ 418.7 ميجاوات، منها حمل أساسي قدره 203.1 ميجاوات يتم توفيره في محطة طاقة حرارية مزودة بتوربين T-100-130 (استهلاك مياه الشبكة 1250 كجم/ثانية) ) ، وحمل ذروة يبلغ 215.6 ميجاوات من مصادر الحرارة القصوى. ترتبط محطة الطاقة الحرارية والمستهلك بشبكة تدفئة ذات أنبوبين بطول 10 كم. في نظام التدفئة المركزية التقليدي، يتم توفير الحمل الحراري بالكامل بواسطة محطة CHP. في أحد الأنظمة المدمجة، يتم تثبيت مصدر حرارة الذروة على التوالي مع المصدر المركزي (الشكل 1)، في الآخر - بالتوازي (الشكل 2).

تحتوي غرفة غلايات المستهلك على ثلاث غلايات للمياه الساخنة، واحدة منها احتياطية.

كما يظهر في الشكل. 1 و 2، أي نظام تدفئة هو هيكل معقد. يعد حساب مؤشرات الموثوقية لهذه الأنظمة متعددة الوظائف مهمة كثيفة العمالة إلى حد ما. لذلك، لحساب مؤشرات موثوقية هذه الأنظمة، يتم استخدام طريقة التحلل، والتي بموجبها يتم تقسيم النموذج الرياضي لحساب مؤشرات موثوقية النظام إلى عدد من النماذج الفرعية. يتم تنفيذ هذا التقسيم وفقًا للمعايير التكنولوجية والوظيفية. وفقًا لذلك، يحتوي نظام التدفئة على مصدر حرارة رئيسي (CHP)، ونظام نقل الحرارة من CHPP إلى المستهلكين، ومصدر حرارة لا مركزي، ونظام شبكة توزيع لتغطية أحمال التدفئة. يتيح هذا النهج حساب مؤشرات الموثوقية للأنظمة الفرعية الفردية بشكل مستقل. يتم حساب مؤشرات الموثوقية لنظام التدفئة بأكمله كما هو الحال في هيكل السلسلة المتوازية.

من وجهة نظر الموثوقية، وحدة التدفئة لمحطة الطاقة الحرارية عبارة عن هيكل معقد من العناصر المتصلة بالسلسلة: وحدة المرجل، والتوربينات، ووحدة التدفئة. لمثل هذا المخطط الهيكلي، يؤدي فشل إحدى الوحدات إلى فشل التثبيت بأكمله. لذلك، سيتم تحديد عامل توفر وحدة التسخين بالصيغة:

أين كز حزب الشعب الجمهوري، كز ك, ك GTI ك g tu هي عوامل التوفر لمحطة الطاقة الحرارية بأكملها، ووحدة الغلاية، والتوربينات، ومحطة التدفئة، على التوالي.

القيم الثابتة لعامل التوفر كيتم تحديد r لعناصر الدائرة المقابلة اعتمادًا على شدة الترميم }