№9/2012

2) кратность резервирования (составляется
расчетная логическая схема оценки надежности)
сооружений и оборудования в блоках, при
которых достигается требуемая степень очистки
сточных вод;
3) вероятность появления возможных
состояний (включая аварийные) блоков,
входящих в состав технологической схемы
КОС;
4) продолжительность пребывания блока в
аварийных состояниях.
На 1-м этапе с учетом опыта эксплуатации
сооружений и оборудования, входящих в состав
технологической схемы КОС, или по паспортным
данным изготовителя [3, 4] устанавливается
интенсивность (частота) их отказов λ.
При этом выбор расчетной модели обосновывается
по результатам экспериментального
исследования закономерности изменения
интенсивности отказов [3]. Экспериментально
установлено [4], что поток отказов оборудования
и сооружений для очистки сточных
вод в пределах гарантированного ресурса
достоверно описывается экспоненциальным
распределением при λ(t) = λ = const. В случае
эксплуатации за пределом гарантированного
ресурса для учета износных явлений может
применяться двухпараметрическое распределение,
когда интенсивность отказов возрастает
в процессе эксплуатации, например
λ(t) = λ + k ∙ t a .
На 2-м этапе, чтобы составить расчетную
логическую схему блока, определяется кратность
резервирования сооружений в нем. Она
может определяться по данным изготовителя
(рекомендациям СНИП) или выполняя технологический
расчет. Методика, разработанная
для выполнения технологических расчетов, с
примером приведена в [5].
На 3-м этапе, учитывая результаты 1-го и 2-го
этапов, составляется модель, описывающая
процесс изменения состояния блока. По ней
определяется вероятность появления возможных
состояний (включая аварийные) блока в
течение времени t. При этом в общей постановке
изменение состояния блоков КОС в автоматизированном
режиме эксплуатации описывается
Водоотведение
матрицей переменных интенсивностей |λ (t)|, i, j
где i, j = 0, 1, ... , n, λ(t) = λ + k ∙ ta .
Элементы матриц |λ (t)| удовлетворяют
i, j
условиям λ (t) ≥ 0, λ (t) = – λ (t) и
i, j i, j i для
любого i. При этом вероятности перехода блока
из i-го в j-е состояние определяются, как:
при Р i, j ≥ 0; ,
где: n – конечное множество состояний, в
которых может находиться блок в процессе
эксплуатации;
λ i, j (t) – интенсивность перехода блока
за единицу времени из состояния i в состояние
j;
F i (t) – вероятность появления отказа сооружений
в блоке за расчетный период
эксплуатации.
При указанных ограничениях случайный процесс
изменения состояния блока моделируется
системой:
где: λ(t) – интенсивность отказов одного сооружения;
k – число сооружений в блоке (механической
и биологической очистки, обработки
осадка, насосных и воздуходувных станций,
сетей и др.);
i – номер состояния рассматриваемого
блока, когда из k сооружений i отказало;
P i (t) – вероятность нахождения блока в i–ем
аварийном состоянии.
В соответствии с [6] сооружения блока должны
эксплуатироваться по схеме нагруженного
резерва, поэтому в (1) λ 0 (t) = kλ(t), λ i (t) = (k – i)λ(t).
Система (1) может решаться численным или
аналитическим методом. При аналитическом решении
вероятность P i (t) появления i аварийного
состояния определяется по формуле:
9 • 2012 • ВОДООЧИСТКА
33