К ВОПРОСУ ОБ ОТКАЗАХ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Михеева О.В.¹, Колосова Н.М.²

^1,2К.т.н., доцент, ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова»

К ВОПРОСУ ОБ ОТКАЗАХ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Аннотация

Своевременный и оперативный анализ состояния оросительных систем должен обеспечивать ее работоспособность путем принятия неотложных мер применения новых технологий ремонта, которые могут предотвратить переход в неработоспособное, предельное состояние. Рассмотрено возможное число отказов на отрезке трубопровода оросительной сети за 15 лет. Выявлено число событий на участке трубы 1 метр за данный период времени.

Ключевые слова: оросительная система, отказ, труба.

Mikheyevа O.V.¹, Kolosova N.M.²

^1,2 PhD, associate professor of «Organization and management of engineering works, construction and hydraulics», FGBOU VPO «The Saratov GAU of N.I.Vavilov»

ON THE FAILURE OF PRIVATE IRRIGATION SYSTEMS 

Abstract

Timely and prompt analysis of irrigation systems should ensure its performance through urgent measures of new repair technologies , which can prevent the passage of inoperable , limiting state . The possible number of failures on the segment of the pipeline irrigation system for 15 years. Revealed the number of events in the area of the pipe 1 meter over a given period of time.

Keywords: irrigation system, failure of irrigation systems, pipe.

Надежная работа оросительных систем определяется уровнем технического решения и качеством исполнения проекта, строгим соблюдением рекомендуемой технологии проведения строительных работ и правильной организацией их эксплуатации. Дальнейшее развитие сельскохозяйственного производства на мелиорированных землях возможно при  организации эффективного производства сельскохозяйственной продукции путём внедрения и научного сопровождения региональных систем управления  влагообеспеченностью орошаемого поля.[1].

Уровень надёжности, общая продолжительность безотказной работы всех элементов системы, обеспечиваются тщательной подготовкой системы к началу оросительного сезона, последующим проведением работ по уходу и постоянному надзору за их действием [2]. Для достижения поставленных задач по водопотреблению при меньших затратах, в соответствии с графиком водоподачи, необходимо ежегодно у водозабора проводить регулировочные и защитные работы [3], осмотры и своевременные ремонты оросительных систем.

Мероприятия по повышению надежности требует повышения затрат в период изысканий, проектирования и строительства ГТС, но обеспечивают снижение эксплуатационных расходов, потому необходимо применять методы оптимизационных расчетов и оптимальный подход к выбору диагностических параметров.

Затраты на обеспечение надежности должны быть соотнесены с ущербом на случай аварии. Своевременный и оперативный анализ состояния оросительных систем должен обеспечивать ее работоспособность и путем принятия неотложных мер применения новых технологий ремонта, которые могут предотвратить переход в неработоспособное, предельное состояние.

Целью работы является исследование отказов на трубопроводах оросительных систем, которые возникают в период эксплуатации.

Число отказов системы к моменту времени t обозначим ξ_(t).

Первый отказ в момент t₁ ξ_(t)=0. Второй отказ в момент t₂ ξ_(t)=1. Третий отказ в момент t₃ ξ_(t)=2. Последующие моменты – t_i ξ_(t)=i.

ξ_(t)=0 при 0<t<t₁

ξ_(t)=1 при t₁<t<t₂

ξ_(t)=2 при t₂<t<t₃

Реализация процесса является неубывающей ступенчатой функцией. Число отказов за некоторый произвольный, но фиксированный промежуток времени t, ξ_(t) - случайная величина.

Вероятность того, что ξ(t)=n обозначим функцией P_n(t), где n – фактическое число отказов.

Число отказов за время t описывается законом Пуассона:

где λ – параметр процесса Пуассона , – дисперсия числа отказов;  – среднее число событий на отрезке трубопровода длиной l – параметр распределения; l  - длина трубопровода

Обозначим  – случайная величина

Тогда поток событий выразится следующей формулой:

Распределение Пуассона

, где А – частота отказов

Рассмотрен оросительный трубопровод длиной 5 км, диаметр трубопровода d=400мм. Период эксплуатации 15 лет. Зависимость случайной величины фактических отказов на трубопроводе от времени в течение 15 лет представлена в таблице:

Таблица 1 - Величина фактических отказов по годам эксплуатации

t	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
ni	5	3	4	2	6	4	5	3	7	2	4	8	3	2	5

  Таким образом, величина потока событий за 15-летний период времени будет равен:

Параметр процесса Пуассона за данный период составит:

Для трубопровода диаметром d=400 мм, длиной 1 км параметр процесса Пуассона будет равен:

Данные расчеты показали, что в течение одного года вероятен один прорыв на оросительном трубопроводе длиной 1 км. Таким образом, необходим своевременный и оперативный анализ состояния трубопровода, позволяющий определить необходимость ремонтных мероприятий и назначения новых технологий ремонта закрытых оросительных систем.

Литература

1. Затинацкий, С.В. Разработка и создание информационно-советующей службы обеспечения ресурсосберегающего нормирования орошения сельскохозяйственных культур/ С.В. Затинацкий, О.В. Михеева, Научная жизнь, 2012. №3. - 152с, С132-134.
2. Багров М.Н., Кружилин И.П. / Оросительные системы и их эксплуатация. – М.:Агропромиздат, 1988,-255с.
3. Михеева, О. В. К вопросу об использовании ковшовых водозаборов на малых реках./ О.В.Михеева./ Научная жизнь, 2012. № 3. - 152с, С. 143–148.