ности насосов, пропускной способности водоводов н других параметров водопроводных сооружений расход выражается в зависимости от интенсивности потока требований для обеспечения водой всех одновременно возникших пожаров:

Я= 2?» (=- .2.....т),

где (? -математическое ожидание противопожарного расхода воды-т - число одновременно возникших пожаров.

Расчетный расход находят из формулы для определения параметра обслуживания требований

где \i=qlm - интенсивность обслуживания системой водоснабжения требований подачи воды для тушения одновременно возникн1их пожаров- q - расчетный расход воды для обеспечения одновременно возникших пожаров.

Исходя ИЗ требуемой вероятности бесперебойной подачи воды, подбором значения а определяют каждый ИЗ т расходов, а затем, суммируя их, находят величину расчетного расхода воды. Вероятность бесперебойной подачи воды (надежность водообеспечения) в этом случае рассчитывают по формуле

Р=\~Р (m,a)IR (m,cc) = 1 -{R{m~\,a)\l[\ - R(m,a)\,

а"*

где P (m, о) = - e~ " онределястся по справочным таблииам: R - (т, а.) = а"

= -гг- е " раснредслеиие Пуассона.

На основатгии данных R{m, а), приведенных в справочной литературе, построены зависимости вероятности бесперебойной подачи воды от параметра обслуживания требований для 0,85Р1 и т=2-5 (рис. 53).

Ниже приведено распределение расхода воды (л/с) для тун1ения пяти одновременно возникших в городе пожаров (ири Р=0,85), полученное па основе изложенного выше метода :

т.............. 5 4 3 2 1

Sm............ 93,.5 74,8 56,1 37,4 18,7

а.............. 3,5 2,4 1,6 0,8 0,28

q.............. 26,6 31,2 .35 4 6,8 06,8

qlq............. 1,-42 1,67 1,87 2,5 3,57

Математическое ожидание расхода воды для тушения каждого нз пожаров принято равным 18,7 л/с.

0,4 0,8 1.7 1,6 7 7.4 7.8 3.2 а.

o.lj 0.7

0,85

0.95

Рис. 53. Зависимость вероятности бесперебойной подачи воды от параметра обслуживания требований водообеспечения при числе одновременных отборов воды

Рис. 54. Зависимость величины расхода воды от числа одиовре-MeiHibix отборов для тушения пожаров

/ т=1; 2 - 41 = 7.; 3 - т = \; 4 - т = Ь; 5 -т = 10

Суммарный расход воды для тушения пяти одновременно В03НИКН1ИХ в городе пожаров Е = 206,4 л/с. Приведенные данные свидетельствуют о существс1нюм отличии предлагаемого метода расчета от общепринятых. Данные о частоте полоров, характере их распределения, продолжительности и величине отбора воды при туше-пип пожара позволяют сформулировать требования к бесперебойной подаче воды для тушения пожаров н установить зависимость величины расхода воды от числа одновременных отборов (рис. 54).

Качество бесперебойного водообеспечения

Важной задачей системы противопожарного водоснабжения является бесперебойное обеспечение водой потребителей. Введя понятия «эффективность» и «качество работы» применительно к системам водоснабжения, изложим приицины подхода к созданию критериев их оценки. Эффективность водоснабжения оценивается с учетом свойств системы, схемы соединения элементов и качества работы комплекса водопроводных сооруже-пнй на основе вероятностных характеристик их состояний. Случайные величины, охарактеризованные интегральной фуикцнсн распределения вероятностей Р(х), ис-

пользовались для оценки качества работы системы и нз условия, что случайная величина х не превышает некоторого заданного значения Хн, т. е. P(X") =Р(хХи)-

В качестве комплексного показателя противопожарного водообеспечения, учитывающего и бесперебойность и качество водосиабжения, принято математическое ожидание требуемого количества воды, подаваемой системой в соответствии с требованиями водообеспечения. Этот показатель обусловлен характеристикой вероятности обеспечения требуемого количества воды:

Р. - Р[Ч}]Р[Ч}>Ч] (У-=(0,1.2...../и),

(38)

где P[qj] - вероятность нахождения системы в состоянии /. характеризую-HtCMCH возможной водоотдачей 17; P[i;>i;l - характеристика качества функционирования /-того состояния (вероятность того, что возможная водоотдача qi будет выше, чем требуемое для тушения пожара количество воды); /=0, 1. 2..... т -возможные состояния системы.

Вероятность качества водообеспечения, характеризующая подачу требуемого количества под требуемым напором, выражается как

Р1<?1.ин<<7<<7макс]1-е, (39)

где 1? - рассматриваемый расход воды, подаваемой под требуемым напором; е - допустимый размер риска.

На основе выражений (38) и (39) составлено уравнение комплексного показателя качества бесперебойного водообеспечения

7 = 0

где in - число рассматриваемых показателей качества подаваемой иа противопожарные нужды воды (расход, напор, содержание химических двба-вок и др.).

Тогда вероятность бесперебойного водообеспечения будет

где - водоотдача системы в исправном состоянии; ч - математическое ожидание требуемого количества воды; а = <? )о - Уровень качества водообеспечения в состояини J.

Для определения показателей качества бесперебойного водообеспечения можно использовать аналитические методы определения характеристики полезного эф-

фекта в зависимости от затрат. Основу этих методов составляют выражения:

II - [:„ К -I- Э -1- У - - min; qF [En К -J Э У] f{z).

Penienne задачи в этом случае сводится к выражению членов, входящих в правую часть, в виде функциональной зависимости от величины q или е. Следующим этапом расчета является раскрытие функциональной связи слагаемых уравнения с показателем е., отвечающим минимуму приведенных затрат П. Следует отметить, что зависимость размера ун1,ербов У от показателя в полном виде раскрыть не удалось из-за сложности учета его компонентов н отсутствия достаточно корректных методов оценки У. В то же время стандарт СЭВ предусматривает три степени размера ущерба от отказов той или иной технической системы в процессе ее эксплуатации.

Первая степень ущерба характеризуется угрозой безопасности людей, значительным материальным с большими косвенными потерями, превын1ающими стоимость объекта, илн моральным ущербом, что требует принятия таких мер, которые практически исключали условия, приводящие к невыполнению поставленных перед системой задач.

Вторая степень ущерба характеризует материальный ущерб от невыполнения задачи пли простоя, размер которого одного порядка со стоимостью объекта.

Третья степень ущерба характерна для объектов, материальный ущерб от отказа работы технических систем которых приводит к утрате части объекта, под-лежап1его восстановленню.

12. надежность водоснабжения

Надежная работа многофункциональных систем водоснабжения является важным условием бесперебойного водообеспечения пожарной техники и снижения yniep-бов от пожаров.

Многофункциональная система водоснабжения с точки зрения выбора номенклатуры показателей и оценки надежности является сложной техипческон системой.

Стандарт СЭВ 878-78. Надежность в технике. Порядок вы« бора номенклатуры нормируемых показателей,

Эта система представляет собой совокупность взаимосвязанных элементов, обеснечиваюншх вынолпенис за-да1Н1ых функций несколькими различными с1Н)собамн, отсТичающнмися уровнями качества функционнроваипя системы. Такими элементами в многофункниональной системе водоснабжения являются: водоисточник; станция водоочистки, насосные, подающие воду в водопроводную сеть, резервуары для храпепия н регулпровапня подачи воды; водоводы и водопроводная сеть. Возможно и дальнейнгее членение chctcmi>! на детали, узлы, агрегаты, приборы и т. п. Однако приведенные делеппя системы на элементы в зависимости от способа выполнения заданной требованиями задачи в по.нюн мерс определяют состав э.1Смептов, одповременио выполняющих поставлеппую цель.

В результате отказов элементов системы ухудпгает-ся характеристика качества функционирования и соответственно снижается выходной эффект системы, поэтому задачи надежности сводятся к в1яявлепию влияния отказов элементов на качество функционирования и выходной эффект системы водоснабжения.

Показатели оценки надежности

Надежность водоснабжения характеризуется безотказностью - сохранением пснрерывпого состояния работоспособности в онрсдслснтях условиях водообеспечения потребителей, р е м о и т п о и р и г о д и о с т i, ю -нриснособленностью системы водоснабжения к нреду-нрежде1И1Ю, обнаружению и устранению неисправностей п отказов; долговечностью - продолжительностью сохранения состояния работоспособностн с возможными нерерьп!амп на ремонт.

Рассчитать надежность противоиожарпого водоснабжения- это значит определить количественные показатели, характернзуюпи1е уровень качества бесперебойного водоснабжения потребителя системой. Для оценки надежности используют следующие показатели: вероятность безотказной работы (безотказного водоснабжения) за время т- R, интенсивность отказов К, интенсивность

Количественная оценка качества функцноннроватгя в определенном ее состоянии нрн выполнении данной задачи.

Полезный результат, [1олуче1П1ый нрн эксплуатации в данный интервал времени.

восстановления ц (показатель не учтен ГОСТом), наработку на отказ Г (средняя продолжительность безотказного водоснабжения), среднюю продолжительность вос-стаповлепия Тв, параметр потока отказов ш, а также коэффициенты готов1К)стн Ki, простоя Ки (показатель ПС учтен ГОСТом), технического использования Ли, неисправности р = Я/р (показатель не учтен ГОСТом) и некоторые другие. Таким образом, показатели надежности различны: одни из них характеризуют состояние системы в определенный момент времени (вероятности безотказной работы), другие- в интервале времени (среднее число отказов за ресурс), одни - размерные (наработка на отказ), другие - безразмерные (коэффициент готовности).

Задачи надежности в зависимости от поставленных целей бывают двух типов. Первый тип задач - определение количествентях характеристик надежности на основе технических показателей элементов систем н функциональных связей между ними, а также требований потребителей к качеству бесперебойного водообес-печепня. Задачи этого типа ставят при оценке надежности па различных этапах проектирования, прн сравнительной оценке вариантов спстем нли проверке обеспечения требуемого уровня падсжиости.

Второй тин задач представляет собой анализ надежности, который проводят для установления количественных показателей, оценивающих влияние отдельных факторов на комплексный показатель надежности системы. Исходные данные для расчета включают помимо данных, используемых в рен1ении задач первого типа данные о приоритете водообеспечегшя отдельных объектов и показатели yniep6a из-за ненадежности системы. В результате решения этой задачи возможна проверка обеспечения требуемого уровня падежностн или обос-новапне его экономической целесообразности, а также выявление возможности оптимизации системы с учетом ее развития или изменения уровня бесперебонпого водообеспечения.

Надежность системы определяют не только показатели надежности входящих в нее элементов и схема их соединения, но и наличие резерва функционирования. Важным вопросом при решении задач надежности является правильность деления системы на элементы с точки зрения соответствия тем функциям, которые они должны выполнять. Надежность системы водоснабжения