Количественная оценка влияния диагностики на надежность трубопроводов тепловых сетей

В статье дана количественная оценка влияния диагностики на показатели надежности трубопроводов тепловых сетей.

АКТУАЛЬНОСТЬ. От надежной работы трубопроводных сетей зависит энергетическая и экономическая эффективность всей системы теплоснабжения. Однако влияние диагностики тепловых сетей на количественные показатели их надежности остается недостаточно изученным.

ЦЕЛЬ. Целью работы является количественная оценка влияния диагностического контроля на показатели надёжности трубопроводов тепловых сетей.

МЕТОДЫ. Расчеты проведены с использованием экспоненциальной модели надежности. Проведено сценарное моделирование для трубопроводов тепловых сетей г. Казани с учетом различных уровней эффективности диагностики.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Получены зависимости вероятности безотказной работы и срока службы трубопроводов г. Казань при проведении диагностики с различной вероятностью обнаружения дефектов. Показано, что внедрение диагностики с высокой эффективностью обнаружения дефектов позволяет снизить аварийность на 70%, а срок службы трубопроводов увеличить более чем в 3 раза. Проведена технико-экономическая оценка эффективности внедрения диагностики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Регулярный контроль технического состояния приводит к существенному снижению интенсивности отказов и увеличению срока службы трубопроводов. Экономический эффект при использовании средств диагностики со средней эффективностью составит около 34 млн руб./год, а с высокой – 71 млн руб./год.

1. Острейковский В.А., Силин Я.В. Статистический анализ надежности нефтепромысловых трубопроводов // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2008. № 1. С. 14.

2. Садыков А.Ф., Мухаметзянов Б.И., Черняк М.В., и др. Разработка и применение инструмента прогнозирования остаточного ресурса трубопроводов с использованием методов машинного обучения // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. 2025. Т. 10. № 2. С. 132–143. doi: 10.51890/2587-7399-2025-10-2-132-143.

3. Зайцев В.А., Галицкий В.В., Гашо Е.Г. Повышение надежности теплоснабжения как инструмент энергоэффективности при эксплуатации тепловой сети // Безопасность в техносфере. 2012. № 6. С. 52–56.

4. Москалев И.Л., Литвак В.В. Повреждаемость основных узлов сетей теплоснабжения городов Российской Федерации // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2015. Т. 326. № 7. С. 70–80.

5. Ахметова И.Г., Ахметов Т.Р. Анализ дополнительных факторов при определении интенсивности отказов трубопроводов тепловых сетей // Теплоэнергетика. 2019. № 10. С. 50–56. doi: 10.1134/S0040363619100011.

6. Ахметова И.Г., Сабирзанов А.Я., Нурисламова А.Р., Ахметов Д.Т. Совершенствование системы централизованного теплоснабжения: анализ и предложения по повышению надежности // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2025. Т. 17. № 1 (65). С. 71-79.

7. Гумеров И.К., Шмаков В.А., Галяутдинов А.А., Рябов И.А. Проблемы оценки остаточного ресурса и безопасности магистральных трубопроводов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2006. № 66. С. 140–156.

8. Гридин С.В., Бирюков А.Б. Анализ методов диагностирования трубопроводов тепловых сетей для определения их фактического технического состояния // Вестник Донецкого национального университета. Серия Г: Технические науки. 2024. № 2. С. 69–79. doi: 10.5281/zenodo.12548579.

9. Труханов В.М. Надежность технических систем типа подвижных установок на этапе проектирования и испытания опытных образцов. М.: Машиностроение, 2003. 320 с.

10. Политова Т.О., Загретдинов А.Р., Сидоров М.В., Зиганшин Ш.Г., Ваньков Ю.В. Методы машинного обучения в разработке методики обнаружения утечек. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2025;27(2):177-186. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2025-27-2-177-186.

11. Zagretdinov A., Ziganshin Sh., Vankov Yu., et al. Determination of Pipeline Leaks Based on the Analysis the Hurst Exponent of Acoustic Signals // Water. 2022. Vol. 14. No. 19. P. 3190. doi: 10.3390/w14193190.

12. Миргородский А.И. Отчет о состоянии систем теплоснабжения крупнейших городов в 2024 году [Электронный ресурс]. Москва: Союз организаций по наладке теплоэнергетического оборудования и сетей (Союз ТеплоНаладка), 2026. URL: https://heatunion.ru/wp-content/uploads/2026/01/Сравнение-систем-теплоснабжения-поиндикаторам-развития.pdf (дата обращения: 15.04.2026).

13. О возможностях диагностики трубопроводов тепловых сетей // Новости теплоснабжения. 2024. № 3 (236).

14. Zaman D., Tiwari M.K., Gupta A.K., Sen D. A review of leakage detection strategies for pressurised pipeline in steady-state // Engineering Failure Analysis. 2020. Vol. 109. Art. 104264. doi: 10.1016/j.engfailanal.2019.104264.

15. Korlapati N.V.S., Khan F., Noor Q., Mirza S., Vaddiraju S. Review and analysis of pipeline leak detection methods // Journal of Pipeline Science and Engineering. 2022. Vol. 2. Iss. 4. doi: 10.1016/j.jpse.2022.100074.

16. Li J., Zeng F., Xie J., et al. A review of damage mechanisms, prediction methods, and risk management strategies for urban underground steel pipelines // Results in Engineering. 2026. Vol. 29. Art. 109701. doi: 10.1016/j.rineng.2026.109701.