План ремонта по теплоснабжению

Вопросы ремонта тепловых сетей в схемах теплоснабжения

А.С. Григорьев, главный инженер проекта, ОАО «ВТИ», г. Москва

Задача данной статьи — сформировать представление о том, каким образом важнейшие вопросы ремонта (реконструкции) тепловых сетей находят свое отражение в основополагающем документе для развития систем теплоснабжения — схеме теплоснабжения.

Введение

В состав Обосновывающих материалов к схеме теплоснабжения, в соответствии с Требованиями к схемам теплоснабжения, утвержденными постановлением Правительства РФ № 154 от 22.02.2012 г. (далее — Требования), входит глава 7 «Предложения по строительству и реконструкции тепловых сетей и сооружений на них». В соответствии с Требованиями, данная глава содержит обоснование следующих предложений:

а) реконструкция и строительство тепловых сетей, обеспечивающих перераспределение тепловой нагрузки из зон с дефицитом тепловой мощности в зоны с избытком тепловой мощности (использование существующих резервов);

б) строительство тепловых сетей для обеспечения перспективных приростов тепловой нагрузки под жилищную, комплексную или производственную застройку во вновь осваиваемых районах поселения;

в) строительство тепловых сетей, обеспечивающих условия, при наличии которых существует возможность поставок тепловой энергии потребителям от различных источников тепловой энергии при сохранении надежности теплоснабжения;

г) строительство или реконструкция тепловых сетей для повышения эффективности функционирования системы теплоснабжения, в том числе за счет перевода котельных в пиковый режим работы или ликвидации котельных;

д) строительство тепловых сетей для обеспечения нормативной надежности теплоснабжения;

е) реконструкция тепловых сетей с увеличением диаметра трубопроводов для обеспечения перспективных приростов тепловой нагрузки;

ж) реконструкция тепловых сетей, подлежащих замене в связи с исчерпанием эксплуатационного ресурса;

з) строительство и реконструкция насосных станций.

Все перечисленные пункты, кроме предпоследнего, предусматривают формирование перечня проектов, реализация которых обеспечивает либо подключение новых потребителей, либо улучшение технико-экономических показателей работы систем теплоснабжения, а также повышение качества и надежности теплоснабжения, поэтому в контексте данной темы указанные мероприятия не рассматриваются. Основное внимание хотелось бы обратить на вопросы, связанные с ремонтом (реконструкцией) тепловых сетей без изменения диаметра, которые рассматриваются в соответствии с п. ж) «реконструкция тепловых сетей, подлежащих замене в связи с исчерпанием эксплуатационного ресурса».

При разработке схем теплоснабжения, как правило, данная группа предложений разделяется на две:

1. Реконструкция тепловых сетей с целью обеспечения нормативной надежности теплоснабжения;

2. Реконструкция тепловых сетей, подлежащих замене в связи с исчерпанием эксплуатационного ресурса.

Рассмотрим подробнее каждую из указанных групп.

Реконструкция тепловых сетей с целью обеспечения нормативной надежности теплоснабжения

Расчет надежности теплоснабжения выполняется в схемах теплоснабжения в соответствии с пп. 18, 19, 33, 46 Требований. В числе прочих показателей, при разработке данных разделов в схемах теплоснабжения осуществляется определение вероятности безотказной работы (ВБР) каждой нерезервированной тепломагистрали относительно каждой тепловой камеры. Методика выполнения расчета ВБР подробно описана в Методических рекомендациях по разработке схем теплоснабжения, утвержденных совместным приказом Минэнерго России и Минрегиона России от 29.12.2012 г. № 565/667. В связи с тем, что этот вопрос подробно рассмотрен в указанном документе и ряде специально посвященных этому вопросу статей, приведем лишь краткий возможный алгоритм формирования предложений по реконструкции тепловых сетей с целью обеспечения нормативной надежности теплоснабжения:

■ выполнение анализа фактических данных по повреждаемости и восстановлению трубопроводов тепловых сетей за несколько лет;

■ выполнение расчета вероятности безотказной работы каждой нерезервированной тепломагистрали относительно каждой тепловой камеры, входящей в состав тепломагистрали, на конец планируемого периода (расчетный срок схемы теплоснабжения);

■ определение перечня участков с показателем ВБР ниже нормативного;

■ определение зон ненормативной надежности;

■ формирование предложений по реконструкции участков трубопроводов тепловых сетей без увеличения диаметра.

На рис. 1 приведен график изменения значения показателя вероятности безотказной работы (ВБР) по пути движения теплоносителя от котельной до конечного потребителя, определенного по данной методике, из которого видно, что, начиная с участка № 14 по пути движения теплоносителя от источника до потребителя, показатель вероятности безотказной работы принимает значения ниже нормативного уровня (0,9).

На рис. 2 приведено графическое изображение зоны действия котельной в электронной модели систем теплоснабжения (левая часть рисунка). В правой части того же рисунка изображение зоны действия источника совмещено с границами зоны нормативной надежности, определенными расчетом, алгоритм которого приведен выше.

Рис. 2. Схема исследуемого участка ТС: а) зона действия котельной в электронной модели систем теплоснабжения; б) границы зоны нормативной надежности, определенные расчетом.

В результате выполнения расчета надежности формируется перечень участков, реконструкция которых позволит обеспечить достижения уровня надежности не ниже нормативного для всей системы централизованного теплоснабжения.

После определения наиболее критичных с точки зрения надежности участков расчет вероятности безотказной работы повторяется, при этом предложенные к реконструкции участки рассматриваются как новые. В результате проведения ряда итераций определяется исчерпывающий перечень участков, требующих реконструкции в целях обеспечения надежности на уровне не ниже нормативного.

Реконструкция тепловых сетей, подлежащих замене в связи с исчерпанием эксплуатационного ресурса

Важным вопросом, на котором стоит заострить внимание, является, собственно, определение величины нормативного ресурса, по достижении которой ресурс считается исчерпанным.

Как правило, при разработке схем теплоснабжения к расчету в качестве нормативного срока эксплуатации трубопроводов тепловых сетей принимается срок 25 лет (основанный на нормах амортизационных отчислений, установленных в 1990 г.).

Однако важно отметить, что в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 01.01.2002 г. № 1 «О классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы», устанавливающим нормативные сроки амортизации, для трубопроводов тепловых сетей («Сеть тепловая магистральная») срок амортизации определен в 7-10 лет (пятая группа).

При этом, конечно, очевидно, что не всякий участок трубопровода тепловых сетей со сроком эксплуатации, превышающим 25 лет (и тем более — превышающим 7 лет), требует немедленной реконструкции. Причины могут быть различны — благоприятные условия эксплуатации (например, участок, проложенный в канале, не подвергавшемся затоплению), выполненные локальные ремонты на участке и т.д. Также очевидно, что существуют участки трубопроводов тепловых сетей, не достигшие срока эксплуатации в 25 лет, однако требующие замены (как правило, в связи с неблагоприятными условиями эксплуатации).

Ниже рассмотрен возможный алгоритм определения участков, подлежащих замене в связи с исчерпанием эксплуатационного ресурса:

■ определение участков трубопроводов с исчерпанным ресурсом (на момент начала разработки схемы теплоснабжения);

■ разработка модели старения существующих и проектируемых участков трубопроводов и определение участков, срок эксплуатации которых превысит нормативный в течение срока действия схемы теплоснабжения;

■ определение перечня предлагаемых для реконструкции участков с учетом дополнительных факторов (учет реконструкции участков в соответствии с другими группами проектов, дополнительная информация теплоснабжающих организаций) исходя из предпосылки, что к расчетному периоду схемы теплоснабжения не должно остаться участков с исчерпанным ресурсом;

■ корректировка перечня участков, предлагаемых для реконструкции (в том числе — с учетом тарифных последствий).

На первом шаге расчета формируется база данных по всем участкам трубопроводов тепловых сетей и определяется массив участков, достигших на момент разработки схемы теплоснабжения срока службы выше нормативного. Далее формируется т.н. «модель передвижки возрастов», суть которой состоит в оценке срока службы каждого существующего и предлагаемого к строительству (реконструкции) участка трубопроводов тепловых сетей в каждый год рассмотрения.

Следующая важная задача — определение темпа реконструкции участков. Как правило, применяются следующие подходы:

1. В качестве основного условия принимается, что к расчетному периоду схемы теплоснабжения в системах транспорта теплоносителя не должно остаться участков, срок службы которых превышает принятый эксплуатационный ресурс.

2. Реконструкция участков с наибольшим сроком эксплуатации с темпом, соответствующим существующему фактическому темпу реконструкции (км/год).

3. Увеличение существующего темпа реконструкции до максимально допустимого уровня (например, исходя из максимально возможной величины капитальных вложений, которая может быть включена в тариф теплоснабжающей организации).

Рекомендуется выполнить расчет по нескольким алгоритмам и сравнить его результаты по предполагаемым к достижению целевым показателям. При этом важно понимать, что необходимо оценивать как эффекты, так и затраты на реализацию проектов и связанные с этим тарифные последствия.

Формирование итогового перечня участков

Формирование итогового перечня участков, предлагаемых к реконструкции, осуществляется с учетом фактического состояния сетей, в том числе — с проведением консультаций со специалистами теплоснабжающих организаций. Таким образом, очередность формирования программы реконструкции тепловых сетей в общем виде можно представить следующим образом:

1. При разработке схемы теплоснабжения принимается допущение, что к расчетному периоду схемы теплоснабжения (не менее 15 лет от базового года разработки) не должно остаться участков со сроком эксплуатации более 25 лет. Таким образом, с учетом старения участков, формируется массив участков (условно «Группа № 1»), требующих реконструкции без изменения диаметра в период до расчетного срока схемы теплоснабжения. Данная группа очень значительна, т.к. зачастую при применении такого подхода может потребоваться реконструкция 100% участков трубопроводов тепловых сетей.

2. Одновременно с этим в результате выполнения расчета вероятности безотказной работы формируется перечень участков, требующих реконструкции без изменения диаметра по критерию обеспечения надежности (условно — «Группа № 2»).

3. В результате консультаций с теплоснабжающими организациями формируется перечень участков (приоритетно по экспертной оценке самих ТСО), требующих реконструкции по разным причинам, таким как неудовлетворительные условия эксплуатации и т.д. Этот перечень условно назовем «Группа № 3».

4. С учетом указанных выше групп приоритетность очередности включения участков в программу реконструкции может приниматься такой: в первую очередь — участки «Группы № 3». Далее определяются возможные пересечения между «Группой № 2» и «Группой № 3». С учетом того, что какие-либо участки из «Группы № 2» могут находиться также в «Группе № 3», корректируется перечень участков из «Группы № 2». Далее, исключая из «Группы № 1» уже учтенные в группах №№ 2 и 3, а также в предложениях по реконструкции с увеличением диаметра, участки, формируется оставшийся, также объемный, но «очищенный» от возможных совпадений (дублирований) перечень участков скорректированной «Группы № 1».

5. При необходимости — перечень проектов каждой из групп корректируется с учетом тарифных последствий от реализации проектов.

Следует отметить, что схема теплоснабжения, в соответствии с ФЗ-190, является предпроектным документом, поэтому перечень реконструируемых участков может быть скорректирован. Предусмотрена актуализация схемы теплоснабжения, в рамках которой также могут и должны вноситься требуемые корректировки.

Оценка затрат на реализацию проектов по реконструкции тепловых сетей

Затраты на реализацию проектов определяются, как правило, в соответствии с укрупненными нормативами (удельными показателями стоимости строительства и реконструкции участков тепловых сетей, отнесенными к 1 м (км) длины трубопровода реконструируемого или строящегося участка). В частности, широко используются Укрупненные нормативы цены строительства (НЦС 81-02-13-2012), утвержденные приказом Минрегиона России от 30.12.2011 г. № 643.

Оценка эффектов от проектов по реконструкции тепловых сетей

Эффекты от реализации проектов по реконструкции тепловых сетей в связи с исчерпанием эксплуатационного ресурса можно поделить на четыре группы:

1. Повышение надежности теплоснабжения;

2. Снижение тепловых потерь;

3. Снижение затрат на аварийно-восстановительные ремонты в связи с сокращением повреждаемости участков трубопроводов тепловых сетей;

4. Снижение средневзвешенного возраста трубопроводов тепловых сетей.

Эффект от повышения надежности выражается как в улучшении непосредственно показателей надежности теплоснабжения (вероятности безотказной работы, готовности и живучести системы), так и улучшением показателей, косвенно характеризующих надежность теплоснабжения: сокращение перерывов в подаче теплоносителя и сокращение объемов недоотпуска тепловой энергии потребителям в результате аварий.

Снижение тепловых потерь обусловлено тем, что реконструированные участки трубопроводов тепловых сетей будут иметь теплоизоляционные свойства, соответствующие нормативным. Также определяется эффект, связанный с сокращением тепловых потерь с утечками.

Снижение затрат на аварийно-восстановительные ремонты обусловлено сокращением повреждаемости. На рис. 3 приведен сравнительный график изменения величины затрат на АВР для случая, если тепловые сети не реконструируются (без проектов) и с учетом реконструкции.

Определение средневзвешенного возраста трубопроводов тепловых сетей осуществляется с помощью модели «передвижки возрастов», описанной выше.

Ниже приведен сравнительный график изменения средневзвешенного возраста трубопроводов тепловых сетей для случаев «без проекта» и «с проектом» (рис. 4).

Итогом разработки предложений по реконструкции тепловых сетей в схеме теплоснабжения являются:

1. Сформированный перечень предлагаемых к реконструкции участков трубопроводов тепловых сетей с указанием всех характеристик (наименование тепловых камер, длина, диаметр, год предлагаемой реконструкции, способ прокладки, тип изоляции);

2. Реестр проектов, сформированный на базе вышеуказанного перечня, включающий в себя, в числе прочего, оценку затрат на реализацию каждого проекта;

3. Эффекты, достигаемые в результате реализации проектов, учитываются в прочих расчетах, выполняемых в схеме теплоснабжения.

Связь проектов, утвержденных в схеме теплоснабжения, с инвестиционной программой теплоснабжающей организации

В 2014 г постановлением Правительства РФ № 410 от 05.05.2014 г. утверждены «Правила согласования и утверждения инвестиционных программ организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности в сфере теплоснабжения, а также требований к составу и содержанию таких программ (за исключением таких программ, утверждаемых в соответствии с законодательством Российской Федерации об электроэнергетике)». В соответствии с п. 6 указанных Правил, «в инвестиционную программу подлежат включению мероприятия, целесообразность реализации которых обоснована в схемах теплоснабжения соответствующих поселений, городских округов». Таким образом, еще большее значение приобретает процедура формирования предложений по реконструкции тепловых сетей, разрабатываемых в схеме теплоснабжения.

Источник