Для канализационных насосных станций (КНС) общесплавных систем водоотведения, транспортирующих бытовые сточные воды и поверхностный сток, характерны следующие особенности [1]:
– высокая неравномерность притока, достигающая максимальных значений в период ливней и минимальных значений в ночное время при сухой погоде;
– высокая расчетная подача, определяемая по максимально часовому притоку, требующая применения мощных насосных агрегатов, для которых продолжительность капитального ремонта на порядок больше текущего.
Поэтому с целью уточнения влияния указанных особенностей на надежность КНС на первом этапе проведены исследования показателей безотказности и ремонтопригодности оборудования, входящего в их состав, а также определена экспериментальная функция плотности распределения f(Qкнс) подачи насосной станции.
Исследования проводились на КНС общесплавной системы водоотведения Санкт-Петербурга, оборудованной 11 насосами (из них n = 7 насосов ФВ 22700/63 и m = 4 насоса ФВ 9000/63). Искомая первичная информация о работе насосных установок (насоса и вспомогательного оборудования) в течение 43 800 ч получена из баз данных (БД) системы автоматизированного управления (см. рис. 1).
В результате установлено [2, 3], что в КНС протекают два вида случайных Марковских процесса с дискретными состояниями и непрерывными во времени:
– первый вид процесса отражает поток внезапных отказов и восстановлений, устраняемых в процессе текущего ремонта каждого типа насосов и вспомогательного оборудования (см. рис. 2);
– второй тип процесса отражает поток постепенных отказов и восстановлений в ходе капитального ремонта насосов.
Параметры потока отказов приведены в табл. 1.
По этим причинам на втором этапе с целью обоснования вида расчетной модели, описывающей процесс изменения состояний насосных установок, проанализирована достоверность применения двух методов:
– имитационного моделирования Монте-Карло [4], применяя в качестве исходных данных параметры, приведенные в табл. 1. При применении этого метода имитационное моделирование осуществлялось по блок-схеме, представленной на рис. 3. В ней в качестве неизменяемых параметров приняты все технические и геометрические характеристики, а в качестве случайных параметров – наработки между отказами и восстановлениями, распределяемые по показательному закону для которых вероятность перехода в следующее состояние равно произведению интенсивности потока на длину интервала моделирования;