Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Adaptacyjna metoda oceny ryzyka w eksploatacji sieci ciepłowniczych

Kwestarz M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska

|

2019

|

z. 81

3--166

PL

Zarządzanie ryzykiem to jeden z podstawowych procesów, jaki powinien być realizowany w przedsiębiorstwach. Składa się z następujących etapów: identyfikacja zagrożeń, analiza prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzeń niepożądanych i możliwości ograniczenia ich oddziaływania, a na podstawie przeprowadzonych analiz podjęcie działań obniżających poziom ryzyka. W efekcie następuje podwyższenie poziomu bezpieczeństwa działalności w zakresie technicznym i ekonomicznym, co pozwala na stabilny rozwój firmy i stały wzrost efektów ekonomicznych. W pracy dokonano przeglądu stosowanych metod zarządzania ryzykiem, wskazując na ich wady i zalety. Wykorzystując analizę istniejących metod, zaproponowano nowatorską adaptacyjną metodę oceny ryzyka w eksploatacji sieci ciepłowniczych. Metoda ta została przetestowana i wdrożona w dwóch przedsiębiorstwach, do których należą sieci ciepłownicze znacząco zróżnicowane pod względem technicznym i parametrów eksploatacyjnych. Proponowana metoda okazała się skuteczna dla sieci przenoszących obciążenia cieplne w zakresie od kilku do kilkuset megawatów (MW), o zróżnicowanej topologii (sieci drzewowe, oczkowe), technologii wykonania (sieci kanałowe, preizolowane), zainstalowanych urządzeniach i armaturze odcinająco-regulacyjnej oraz otoczeniu zewnętrznym (obszar miejski, strefa przemysłowa). W adaptacyjnej metodzie uwzględniono współpracę sieci ciepłowniczej z rozproszonymi zasobnikami ciepła. W pracy wyjaśniono zasadę działania rozproszonego zasobnika ciepła typu DTTES (Distributed Tank Thermal Energy Storage), przedstawiając jego model matematyczny. Przeanalizowano także zjawisko uderzenia hydraulicznego, którego prawdopodobieństwo wystąpienia podlega ocenie w proponowanej metodzie. Adaptacyjna metoda oceny ryzyka w eksploatacji sieci ciepłowniczych została wykorzystana do budowy bazy ryzyka w programie komputerowym SimNet Heat - RiskTM. Jest to program służący do symulacji komputerowej parametrów pracy sieci ciepłowniczej współpracujący z aplikacją GIS. Baza ryzyka w środowisku SimNet HeatTM jest relacyjną bazą danych odwzorowującą odcinki sieci ciepłowniczej w postaci łuków na grafie o znanej geolokalizacji. Daje to możliwość wizualizacji wyników oceny i ułatwia proces prowadzenia analizy poziomu ryzyka, pokazując oceniane fragmenty sieci w postaci wyróżniania kolorem łuków grafu na podkładzie geodezyjnym.

EN

Risk management is a basic process to be implemented in companies. It consists of the following stages: hazards identification, probability analysis of the occurrence of adverse events and the possibility of limiting their impact on the basis of the analyses carried out, and finally undertaking actions reducing the level of risk. As a result, the level of technical and economic security is increasing, which allows stable development of the company and constant increase of economic results. This paper reviews the methods used for risk management, indicating their advantages and disadvantages. Based on the analysis of existing methods, an Innovative adaptive method of risk assessment in the operation of District Heating Networks (DHN) is proposed. This method has been tested and implemented in two companies, which include district heating networks that are significantly diversified in terms of technology and operating parameters. The proposed method bas proved effective for district heating networks carrying thermal loads in the range from several to several hundred MW, with different topology (tree, loops), manufacturing technology (ducted network, preinsulated), types of installed devices and surroundings (urban area, industrial zone). In the adaptive method, integration of Distributed Tank Thermal Energy Storage (DTTES) into DHNs was taken into account. The publication explains the principle of operation of DTTES by presenting its mathematical model. The phenomenon of waterhammer in DHN was also analysed; probability of its occurrence is subject to evaluation in the proposed method. The adaptive risk assessment method in the operation of DHN is implemented in the form of a risk management database in the SimNetHeat - RiskTM software. The program is used for hydraulic modelling and simulation of district heating networks in the GIS environment. The risk base is a relational database that maps sections of the district heating network in the form of arcs on a graph with known geolocalisation. This gives the opportunity to visualize the results of the assessment, but also facilitates the process of conducting the risk level analysis showing the rated fragments of the network in the form of colour highlighting the graph’s arcs on a geodesic map.

2

Intelligent Forecasting of Automatic Train Protection System Failure Rate in China High-speed Railway

Kang Renwei, Wang Junfeng, Cheng Jianfeng, Chen Jianqiu, Pang Yanzhi

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 4

567--576

EN

Intelligent and personalized dynamic maintenance and spare parts configuration of high-speed railway have been the main trend to guarantee the safety capability of trains. In this paper, a new Automatic Train Protection (ATP) system failure rate calculation method is proposed, and the delay time and embedded dimension are determined by C-C algorithm. Then the phase space is reconstructed from one-dimensional time series to high-dimensional space. Based on chaotic characteristics of failure rate, a short-term intelligent forecasting model of failure rate of ATP system is established. The actual failure statistics from 2010 to 2018 are used as samples to train and test the validity of the model. From prediction results, it shows that the proposed chaos prediction model has an accuracy of 99.71%, which is better than the support vector machine model. Through the intelligent prediction of failure rate, this paper solves the maintenance inflexibility and imbalance of supply and demand of spare parts configuration.

PL

Inteligentna i spersonalizowana dynamiczna konserwacja i konfiguracja części zamiennych pociągów kolei dużych prędkości stanowią ostatnio główny trend w zakresie zapewniania bezpieczeństwa pociągów. W niniejszym artykule zaproponowano nową metodę obliczania intensywności uszkodzeń systemu Automatycznej Ochrony Pociągu (ATP), a czas opóźnienia i wymiar zanurzenia określano za pomocą algorytmu CC. Następnie, przestrzeń fazową przekształcono z jednowymiarowego szeregu czasowego do przestrzeni wielowymiarowej. Opierając się na chaotycznych charakterystykach intensywności uszkodzeń, utworzono model krótkoterminowego inteligentnego prognozowania awaryjności systemu ATP. Do uczenia modelu i weryfikacji jego trafności wykorzystano rzeczywiste dane statystyczne dotyczące awarii pociągów z lat 2010–2018. Z wyników prognoz wynika, że proponowany model predykcji, oparty na teorii chaosu, cechuje się dokładnością na poziomie 99,71%, czyli wyższą niż model maszyny wektorów nośnych. Dając możliwość inteligentnej predykcji intensywności uszkodzeń, niniejsza praca rozwiązuje problem braku elastyczności w utrzymaniu ruchu pociągów oraz braku równowagi między podażą a popytem na części zamienne.

3

Calculation of the reliability function from actual failures resulting from the operation of one make of farm tractors

Durczak K., Ekielski A., Żelaziński T.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 1

18--22

EN

Like all farming machinery, farm tractors should be characterised by high reliability, which guarantees trouble-free operation, especially during intense agrotechnical works. The knowledge of the course of reliability functions, especially the failure intensity function, is of high practical significance. It lets manufacturers lead the right overhaul policy and it lets users make the right purchase choice. Therefore, it is recommended to conduct research comparing the reliability of farming machinery. It is necessary to apply universal methodology and use a vast database providing information about failures of individual working units in various makes, models, types and variants of farming machinery. The method was validated by analysing failures of 29 components of Zetor farm tractors with the engine power ranging from 45 to 90 kW.

PL

Ciągniki rolnicze, tak jak wszystkie maszyny rolnicze, powinny charakteryzować się dużą niezawodnością, która gwarantuje im bezproblemową pracę, zwłaszcza w czasie wzmożonych prac agrotechnicznych. Znajomość przebiegów funkcji niezawodności, a przede wszystkim funkcji intensywności uszkodzeń, ma duże znaczenie praktyczne. Pozwala producentom prowadzić prawidłową politykę przeglądów technicznych, a użytkownikom ułatwić dokonanie prawidłowych wyborów w procesie zakupu. Wskazane są zatem badania pozwalające na porównywanie maszyn rolniczych pod względem ich niezawodności. Do tego celu niezbędna jest uniwersalna metodyka oraz obszerna baza danych o uszkodzeń poszczególnych zespołów roboczych różnych marek, modeli, odmian i wariantów maszyn rolniczych. Walidację metody przeprowadzono na podstawie uszkodzeń 29 podzespołów ciągników rolniczych marki Zetor o mocy silników w zakresie od 45 do 90 kW.

4

Quality analysis of water network failure

Tchórzewska-Cieślak B., Szpak D., Piegdoń I., Szlachta A.

Journal of KONBiN

|

2018

|

No. 47

67--86

EN

The main objective of the study was to analyse and assess the failure rate of the water supply system of a provincial city located in south-eastern Poland. In the analysis the exploitation data provided by the water supply company were used. The received data include, among others, material structure, age of water supply network and failure log. The failure rate analysis of the water supply network was based on the failure rate index λ [failure/(km∙year)]. Based on the performed analysis, it was found that the water company should consider renovating or replacing steel pipes.

PL

Głównym celem pracy była analiza i ocena awaryjności sieci wodociągowej miasta wojewódzkiego zlokalizowanego w południowo-wschodniej Polsce. Do analizy wykorzystano dane eksploatacyjne udostępnione przez przedsiębiorstwo wodociągowe. Otrzymane dane obejmują m.in. strukturę materiałową, wiekową sieci wodociągowej oraz dziennik awarii. Analizę awaryjności sieci wodociągowej przeprowadzono w oparciu o wskaźnik intensywności uszkodzeń λ [uszk./(km∙rok)]. Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, że przedsiębiorstwo powinno rozważyć renowację lub wymianę przewodów wykonanych ze stali.

5

Analiza awaryjności sieci wodociągowej jako element zarządzania ryzykiem w przedsiębiorstwie wodociągowym

Zimoch I., Czopik Ł.

Instal

|

2018

|

nr 5

49--53

PL

Bezpieczeństwo dostaw wody o wymaganej jakości wymaga nie tylko weryfikowania zaistniałych zdarzeń mających związek z utratą bezpieczeństwa dostaw wody w systemie zaopatrzenia, ale przede wszystkim wymaga podejmowania działań w celu zapobiegania ich wystąpieniu. Współczesny poziom rozwoju metod analitycznych i teorii bezpieczeństwa pozwala na opracowanie innowacyjnego systemu zarządzania ryzykiem w celu dostarczania w każdym momencie wody bezpiecznej dla zdrowia konsumentów. Niezbędnym uwarunkowaniem realizacji tego procesu jest niezawodne funkcjonowanie systemu zaopatrzania w wodę, gwarantowane między innymi bezawaryjną pracą sieci wodociągowej. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki analizy awaryjności sieci wodociągowej, eksploatowanej przez Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów S.A. w Katowicach. Na podstawie wyznaczonych wskaźników intensywności uszkodzeń (globalnego oraz zintegrowanego) dokonano oceny stanu technicznego i awaryjności sieci wodociągowych w wydzielonych siedmiu obszarach funkcjonowania Oddziałów Sieci Magistralnej na przestrzeni lat 2016-2017.

EN

Safety of water supply with required quality is not only about verifying occurrences related to loss of safety of water in supply system which has already happened but above all taking actions to prevent them. The contemporary level of development of analytical methods and safety theory allows to create an innovative risk management system aiming providing safe water for consumers health in every moment. The necessary condition of realization this process is the reliable functioning of water supply system, guaranteed, among others, by work without failure of the pipe network. This article presents the results of failure analysis of the pipe network of waterworks system managed by Silesian Waterworks PLC (Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów S.A.). Based on the defined failure intensity indicators (global and integrated) the technical condition and waterworks failure rate was assessed in seven separated areas of operation (OSM) in the 2016-2017.

6

Evaluation on gas supply reliability of urban gas pipeline network

Li J., Yan M., Yu J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 3

471--477

EN

As one of the lifeline projects, an urban gas network is a complex system, as it requires maintenance of the supply capacity when any single pipeline is isolated due to failure. For such a system, its reliability needs to be evaluated. Considering that existing structural reliability and hydraulic reliability analyses reflect different aspects of the working conditions of an urban gas network, system reliability theory is employed to explain that only the gas supply reliability can achieve a comprehensive evaluation of the work capacity of the entire urban gas network, as it takes into account the combined influence of the structural reliability and hydraulic reliability. To calculate the parameters in the gas supply reliability evaluation, such as pipeline failure rate, flow reduction in the gas network under different failure conditions, etc., some research achievements in the field of structural reliability and hydraulic reliability are fully utilized. Then, the detailed calculation procedures of these parameters are given to evaluate the gas supply reliability in terms of operational and practical considerations. Finally, using an example of a simple double-loop gas network, the detailed process of the gas supply reliability evaluation of an urban gas network is described, and the feasibility of this evaluation method is also illustrated.

PL

Miejska sieć gazowa – jeden z kluczowych elementów infrastruktury miasta – stanowi złożony system, ponieważ wymaga utrzymania zdolności przesyłowej gdy przepływ gazu w jednym z rurociągów zostaje zamknięty w wyniku awarii. W przypadku tego rodzaju systemów, konieczna jest ocena niezawodności. Biorąc pod uwagę, iż dostępne w literaturze analizy niezawodności konstrukcyjnej i niezawodności hydraulicznej odzwierciedlają różne aspekty warunków pracy miejskiej sieci gazowej, nie dają one pełnego obrazu niezawodności systemu jako całości. W artykule wykorzystano teorię niezawodności systemów, która pokazuje, że jedynie ocena niezawodności dostaw gazu stanowić może kompleksową ocenę wydajności pracy całej miejskiej sieci gazowej, ponieważ uwzględnia ona zarówno wpływ niezawodności konstrukcji jak i niezawodności hydraulicznej sieci. W pracy wykorzystano dotychczasowe obserwacje badawcze dotyczące oceny niezawodności konstrukcyjnej i niezawodności hydraulicznej sieci gazowej do obliczenia parametrów oceny niezawodności dostaw gazu, takich jak intensywność uszkodzeń rurociągu, redukcja przepływu gazu w sieci gazowej w różnych warunkach uszkodzeń, itp. Następnie, podano szczegółowe procedury obliczania tych parametrów w celu oceny niezawodności przesyłowej sieci gazowej pod kątem eksploatacyjnym i praktycznym. Na koniec, na przykładzie prostej sieci gazowej składającej się z dwóch pętli, opisano szczegółowy proces oceny niezawodności dostaw gazu w miejskiej sieci gazowej i zilustrowano możliwość wykorzystania proponowanej metody.

7

Drzewa regresyjne jako narzędzie do prognozowania wskaźnika intensywności uszkodzeń

Kutyłowska M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

533--540

PL

Przedstawiono możliwość zastosowania drzew regresyjnych (RT) do przewidywania wskaźnika intensywności uszkodzeń przewodów wodociągowych. Analiza wykorzystująca algorytm budowy drzew polega na znalezieniu zbioru logicznych warunków podziału oraz znalezieniu relacji pomiędzy predyktorami (zmiennymi niezależnymi) a zmienną zależną, co w konsekwencji prowadzi do uzyskania wyników prognozowania. Przewidywanie wskaźnika awaryjności przewodów rozdzielczych i przyłączy przeprowadzono na podstawie danych eksploatacyjnych z lat 2008-2014 dla jednej wybranej strefy zasilania w wodę średniej wielkości polskiego miasta. Zmiennymi niezależnymi były: długość danego typu przewodów oraz liczba uszkodzeń zaobserwowanych w danym roku na rurociągach rozdzielczych i przyłączach. Stworzono oddzielne modele drzew regresyjnych do modelowania awaryjności przewodów rozdzielczych i przyłączy. Obliczenia przeprowadzono w programie Statistica 13.1. Modele RT zarówno dla przyłączy, jak i przewodów rozdzielczych posiadały jeden węzeł dzielony i dwa końcowe. Wartość tzw. resubstytucji kosztów wynosiła 0,0056 i 0,00073 odpowiednio w modelu opisującym przyłącza i przewody rozdzielcze. Wyniki analiz i przewidywania pokazują, że drzewa regresyjne są dobrym narzędziem do przewidywania wskaźnika awaryjności przewodów wodociągowych, nawet stosując tak podstawowe predyktory, jak długość i liczba uszkodzeń.

EN

This paper presents the possibility of applying regression trees (RT) to predict the failure rate of water pipes. An analysis using a tree building algorithm consists in finding a set of logical division conditions, and relations between the predictors (independent variables) and the dependent variable, which leads to prediction results. The failure rate of distribution pipes and house connections was predicted on the basis of operational data for the years 2008-2014 in one selected zone in medium sized Polish city. Independent variables were such parameters as length of conduits and number of damages registered in each year at distribution pipes and house connections. Models for failure rate forecasting of distribution pipes and house connections were created separately. The calculations were carried out using the Statistica 13.1 software. RT models for house connections and distribution pipes have one divided node and two end nodes. The value of resubstitution cost amounted to 0.0056 and 0.00073 for models describing house connections and distribution pipes, respectively. The results of analysis and forecasting investigations show that regression trees are relatively good tool for failure rate prediction, using even such basic predictors as length and number of damages.

8

Efekty wdrożenia monitoringu w wybranej sieci wodociągowej - studium przypadku

Piechurski F.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2017

|

Nr 10

395--398

PL

Wdrożenie monitoringu umożliwiło analizę i zmniejszenie awaryjności, a w konsekwencji straty wody w sieci wodociągowej. W analizowanym okresie (2005-2015) liczba awarii wykrywanych z roku na rok zmniejszała się, choć nadal pozostawała na wysokim poziomie. Ma to związek z lokalizacją przewodów na terenach wpływu szkód górniczych oraz z tym, iż w strukturze materiałowej duży udział (47%) mają przewody wykonane z materiałów tradycyjnych tj. ze stali i żeliwa szarego. W ciągu 10 lat, intensywność uszkodzeń zmniejszyła się z λ = 2,0 do 1,19 uszk/(km*rok), a straty wody z 30% do 8%. Obniżenie strat wody jest dużym osiągnięciem, mimo utrzymującej się w dalszym ciągu wysokiej awaryjności. Prowadzona od 2008 roku szczegółowa analiza przepływów nocnych umożliwiła efektywne wykrywanie wycieków oraz pozwoliła na szybsze reagowanie służb eksploatacyjnych na pojawiające się w sieci wodociągowej awarie.

EN

Introducing water monitoring system allows failure states analysis. In analyzed time period 2005–2015 amount of detected failures was varying however it is high amount. Main reasons of high failure coefficient are location in mining area and material (49% steel and iron). In 10 years time failure coefficients from λ = 2,0 failures/km year was decreased to λ = 1,19 failures/km year. Water loses were round 8% in 2015 comparing to 30% in 2005 which is good result though relatively high failure coefficient. Introduced in 2008 minimal night flow analysis allows more effective failures detection and faster maintenance crew reaction which leads to minimization of water loses.

9

Wybrane aspekty kosztów oraz awaryjności przewodów przykładowego systemu wodociągowego

Pietrucha-Urbanik K., Studziński A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

616--627

EN

The aim of the study is to analyze cost and failures of water pipes. The analysis was conducted on the basis of operational data of the failure of the water supply network pipes, obtained from the water supply company. In the analysis, the indicator of failure rate for different types of water pipes (mains, distributional pipes and water supply connections) was accounted for. The analysis of the failure of water supply pipes in connection to the diameter, age and material was presented in the paper. The analysis can be applied in operational practice in water companies, particularly in the analysis related to the costs of pipe repairs, which consists in estimating the cost of repair work. Material composition of water supply system constitutes mainly PE and steel pipes. The new pipes are built mainly of PE. The regular replacement of cast iron pipes is noted, because of their high failure rate, which indicates that these pipes have reached the end of life technology. The obtained failure rate values were referred to the ones recommended by European criteria, as it should not exceed 0,3 failure/km a for mains, 0,5 failure/km a for distributional pipes and 1,0 failure/km a for water supply connections. In the case of distributional pipes, the failure rate exceeds the criteria and in the case of water supply connections and distributional pipes, the observed values are lower than the limit value. Repair of mains constitute 39% of all costs due to the large diameter pipes and the associated higher cost of the material. Lower total cost is related to failures, which occur on distributional pipes (23.8%) and fittings of water supply network (3.7%). The total cost of operating employees constitutes the highest of all costs. The costs incurred for materials are lower of 9.2%. Labour costs are higher than the costs of equipment by 3.6%. The data can be complementary to the national database in this area and allow to carry out a satisfactory assessment of the water supply network, taking into account both the network failure rate, as well as the tendency of changes in material supply network pipes. Despite numerous studies in the field of water supply system failure, there is still a need of conducting further study, such situation is affected by the ongoing changes in the age and structure of water supply networks. The collected data and conducted analysis can be one of the decisive indicators for the policy of operation of water supply systems.

10

Analysis and assessment of water distribution subsystem failure

Pietrucha-Urbanik K., Pociask K.

Journal of KONBiN

|

2016

|

No. 40

47--62

EN

The aim of the study is to analyse and assess the water supply network failure frequency in last ten years, with particular emphasis on the last year of the analysis. The analysis is based on actual data obtained from the water company. The study contains the analysis of the network failure with division into used material, the type of network and place of failure occurrence. Also the failure rate was calculated. Continuous changes in the age and material structure of the water network cause the need for conducting failure frequency research because data on failure rate are the key indicators for operational policy of water supply systems.

PL

Celem pracy jest analiza i ocena awaryjności sieci wodociągowej w ostatnim dziesięcioleciu, ze szczególnym uwzględnieniem ostatniego roku analizy. Podstawą analizy są rzeczywiste dane uzyskane z przedsiębiorstwa wodociągowego. Opracowanie zawiera analizę awaryjności sieci z podziałem na zastosowany materiał, rodzaj sieci i miejsce występowania. Ciągłe zmiany struktury wiekowej oraz materiałowej sieci wodociągowych, powodują konieczność prowadzenia badań awaryjności, ponieważ dane te są jednym z głównych wskaźników dla polityki eksploatacyjnej sieci wodociągowych.

11

Przewidywanie wskaźnika awaryjności z wykorzystaniem sztucznych sieci

Kutyłowska M.

Instal

|

2016

|

nr 1

44--46

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowania wskaźnika intensywności uszkodzeń z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych (SSN). SSN są traktowane jako tzw. „czarna skrzynka”, co implikuje konieczność stosowania metody „prób i błędów” w celu uzyskania wiarygodnych rezultatów. Celem pracy było porównanie otrzymanych wyników z rezultatami modelowania wskaźnika intensywności uszkodzeń w innym polskim mieście przy użyciu typowych modeli matematycznych oraz SSN. Dane z 14 lat eksploatacji, uzyskane z przedsiębiorstwa wodociągowego w wybranym polskim mieście, zostały wykorzystane do przewidywania wartości wyjściowej (wskaźnika intensywności uszkodzeń) przewodów rozdzielczych i przyłączy wodociągowych. Danych z lat 1999-2005 (344 i 168, odpowiednio dla przewodów rozdzielczych i przyłączy) użyto do uczenia sieci neuronowej. Na podstawie danych (260 i 153, odpowiednio dla przewodów rozdzielczych i przyłączy) z kolejnych 7 lat przeprowadzono prognozę (przewidywanie) wskaźnika intensywności uszkodzeń. Perceptron wielowarstwowy został wybrany jako najlepsza struktura sieci do przewidywania wskaźnika awaryjności. Modelowanie przeprowadzono w programie Statistica 10.0.

EN

The paper describes the results of failure rate modeling using artificial neural networks (ANN). ANN modeling is like “black box” approach and to achieve reliable solutions it is required to apply “trial and error method”. The aim of the presented paper was the comparison between current results and investigations of failure rate prediction in another Polish city using typical modeling and also ANN approach. Operational data from 14 years of exploitation, received from Polish water utility A, were used to predict output value of failure frequency of distribution pipes and house connections. Data (344 and 168 for distribution pipes and house connections, respectively) from the time span 1999-2005 were used for learning the network. On the basis of data (260 and 153 for distribution pipes and house connections, respectively) from the next 7 years the prognosis (prediction) of failure rate was carried out. Multilayer perceptron (MLP) was chosen as the best network structure for failure rate prediction. The realization of the modelling was performed in the software program Statistica 10.0.

12

An E-Bayesian method for reliability analysis of exponentially distributed products with zero-failure data

Yin Y.-C., Huang H.-Z., Peng W., Li Y.-F., Mi J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 3

445--449

EN

This paper investigate an E-Bayesian estimation as a reliability analysis method for the seekers to deal with the zero-failure life testing data. Firstly, we introduce an E-Bayesian estimation for the exponential distribution, and then propose a zero-failure model with assumptions. Using the proposed model, we set up a series of life tests for the seekers, and apply the E-Bayesian estimation on the observed zero-failure data to calculate the failure rate and reliability of the seekers. Finally, the reliability estimation results of the seekers demonstrate the performance of the proposed method.

PL

W pracy analizowano estymację bayesowską wartości oczekiwanej jako metodę analizy niezawodności urządzeń naprowadzających w przypadkach, gdy dane z badań trwałości są danymi o uszkodzeniach niezaistniałych (zerowych). W pierwszej części pracy opisano E-estymację bayesowską dla rozkładu wykładniczego, a następnie zaproponowano model uszkodzeń niezaistniałych oraz opisano jego założenia. Wykorzystując zaproponowany model, zaprojektowano i zrealizowano serię badań trwałości urządzeń naprowadzających jak również zastosowano E-estymację bayesowską w celu obliczenia intensywności uszkodzeń oraz niezawodności badanych urządzeń. Wyniki oceny niezawodności urządzeń naprowadzających potwierdzają przydatność proponowanej metody.

13

Funkcja niezawodności i czas bezawaryjnej pracy odpowiadający eksponencjalnej intensywności uszkodzeń

Opyrchał L.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/I

311--327

PL

Funkcja niezawodności odgrywa w nauce o niezawodności podstawową rolę, gdyż pozwala na obliczenie prawdopodobieństwa uszkodzenia w określonym czasie t. Aby obliczyć funkcję niezawodności należy obliczyć całkę z funkcji intensywności uszkodzeń. W dotychczasowej praktyce obliczeń niezawodności stosowano funkcję intensywności uszkodzeń, która jest stała w czasie. Jednocześnie podaje się, że intensywność uszkodzeń nie jest stała w czasie. Najprostszy przypadek liniowej zależność funkcji intensywności uszkodzeń od czasu został już rozwiązany. Jak wskazuje wielu autorów intensywność uszkodzeń jest wykładniczą funkcją czasu. Dlatego w niniejszym artykule został przedstawiony sposób obliczeń funkcji niezawodności oraz średniego czasu bezawaryjnej pracy w przypadku, gdy intensywność uszkodzeń zmienia się w czasie wykładniczo. Rozważono trzy przypadki. Pierwszy, gdy funkcja intensywności uszkodzeń jest malejąca a potem stała w czasie. Taka zależność występuje na początku istnienia wytworu techniki. Drugi przypadek, gdy na początku funkcja intensywności uszkodzeń jest stała w czasie a następnie szybko rośnie. Taka zależność odpowiada końcowej fazie istnienia wytworu techniki. Trzeci przypadek jest połączeniem dwóch pierwszych. Jest ona malejącą na początku użytkowania, potem stała i wreszcie rosnącą, gdy czas życia wytworu techniki dobiega końca. W wyniku przeprowadzonych obliczeń uzyskano analityczne wzory na funkcję niezawodności R oraz średni czas życia TS. Wykazano, że w celu obliczenia średniego czasu życia nie trzeba ani obliczać skomplikowanych całek, ani korzystać ze specjalistycznego oprogramowania. Wystarczy w celu obliczenia odpowiedniej całki zastosować metodę trapezów i zwykły arkusz kalkulacyjny. Popełniany w tym wypadku błąd jest mniejszy od 1%. Co dla inżyniera jest wystarczającą dokładnością.

EN

The reliability function plays a fundamental role in the reliability, as it allows to calculate the probability of failure in a given time t. To calculate the reliability function is necessary to calculate the integral of the failure rate function. In current practice, the calculation of reliability failure rate function is used, which is constant in time. At the same time given that the failure rate is not constant over time. The simplest case of linear dependence of the intensity function of time, damage has already been solved. As pointed out by many authors, the intensity of the damage is the exponential function of time. Therefore, this article explains how the calculations of the reliability and error free running time in the case where the failure rate varies with time exponentially. There are three cases. First, when the function is decreasing failure rate then stood at the time. Such dependence occurs at the beginning of the product. The second case is when the beginning of the function failure rate is stable over time and then rapidly grows. This relationship corresponds to the final phase of the product. The third case is a combination of the first two. It is decreasing at the beginning of use, and then was finally increased when the lifetime of the product ends. As a result of calculations obtained analytical formulas for the reliability function R and the error free running time TS. It has been shown that in order to calculate the error free running time need neither calculate integrals, nor to use special software. Just to calculate the corresponding integrals of the method of trapezoids and plain spreadsheet. Committed in this case, the error is less than 1%. There is to engineers a sufficient accuracy.

14

Analiza uszkadzalności sieci wodociągowej eksploatowanej przez SPGK w Sanoku

Iwanejko R., Leń T.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 1

153--166

PL

Sanockie Przedsiębiorstwo Gospodarki Komunalnej Sp. z o.o. w Sanoku obecnie zaopatruje w wodę ok. 43 tys. mieszkańców miasta Sanok oraz części gmin Sanok i Zagórz. Głównym źródłem zaopatrzenia w wodę jest rzeka San. Woda jest ujmowana za pomocą dwóch ujęć brzegowych. Od 2006 roku wielkość produkcji wody praktycznie się nie zmienia, jednak obserwuje się zmniejszenie zużycia wody i wzrost strat wody w sieci. Długość sieci wodociągowej wynosi ok. 219,6 km. Przewody magistralne stanowią ok. 5% całej długości sieci wodociągowej, rozdzielcze ok. 56,5%, a przyłącza ok. 38,5%. Duża część sieci jest zbudowana z żeliwa szarego (ok. 43%) i stali (ok. 29%). Liczby uszkodzeń sieci wodociągowej w kolejnych latach wykazują pewne wahania, jednak można stwierdzić ich słaby rosnący trend. Liczba awarii wykazuje również wyraźną zależność od pory roku. Najczęstszą przyczyną awarii była korozja (ok. 40% wszystkich awarii). Przekroczenia wartości dopuszczalnych wykazują wyznaczone wartości uszkadzalności dla przewodów magistralnych i rozdzielczych. Najwyższą wartość uszkadzalności stwierdzono dla przewodów stalowych. Około 82% wszystkich awarii zostało usuniętych w czasie nieprzekraczającym 8 godzin. Podstawą przeprowadzonych analiz i ocen były informacje uzyskane od Sanockiego Przedsiębiorstwa Gospodarki Komunalnej Sp. z o.o. z lat 2002-2012 (w odniesieniu do produkcji wody) i 1994-2012 (w odniesieniu do awarii). Eksploatujące sieć wodociągową SPGK od pewnego czasu przeprowadza wymianę magistralnych i rozdzielczych przewodów, a w planach przewiduje budowę zbiornika i rozbudowę sieci mające na celu stabilizację pracy sieci. W rezultacie należy spodziewać się zmniejszenia awaryjności sieci.

EN

Municipal Management Works (MMW) at Sanok supply currently water to approx. 43 thousand residents of the city as well as to some parts of the Sanok and Zagorz municipalities. The San river constitutes the main source of water. Water is collected by two boundary water intakes. Since 2006, the water production has not practically changed, however, a lower water consumption and higher water losses have been observed in the network. The length of the water supply system is approx. 219.6 km. The mains comprise approx. 5% of the total length of water lines while distribution pipes account for approx. 56.5%; the remaining approx. 38.5% are individual connections. Most of the water system is made of gray cast iron (approx. 43%) and steel (approx. 29%). The number of failures, observed in the water supply system, varied in subsequent years though a slight upward trend could be observed. Each year, most failures occurred in the winter and corrosion turned out to be the most frequent cause of failure (approx. 40%). The determined failures values for mains and distribution lines exceed the recommended limiting values; the highest failure value was found for steel pipes. Approximately 82% of all failures were removed in less than 8 hours. The analyzes and evaluations were performed on the basis of information obtained from the Sanok MMW for the years 2002-2012 (water production) and the years 1994-2012 (failures). The Sanok MMW, which operates the water supply system, have been for some time replacing the mains and distribution lines with new ones. The unit has also plans to further develop the water system and carry out the construction of a water reservoir in order to stabilize the system operation. The actions are expected to reduce the system failure rate.

15

Parametry eksploatacyjne sieci wodociągowych położonych w zasięgu wpływów eksploatacji górniczej

Kilian E.

Instal

|

2014

|

nr 12

74--77

PL

W ramach artykułu przedstawiono wyznaczone wartości wskaźników: ILI i intensywności uszkodzeń λ dla czterech podsystemów dystrybucji wody miast woj. śląskiego, położonych w zasięgu wpływów eksploatacji górniczej. Na podstawie wyznaczonych wartości wskaźników, dokonano oceny stanu technicznego i awaryjności sieci wodociągowych na przestrzeni lat 2008-2012. Zwrócono uwagę na możliwe błędy w interpretacji wyznaczanych wskaźników przy indywidualnej ocenie ich wartości. Dokonano analizy kształtowania się wartości przedmiotowych wskaźników w czasie, na tle wskaźników sieci wodociągowych polskich miast, pozbawionych problemu oddziaływania podziemnej eksploatacji górniczej.

EN

The article presents the determined values of indicators: ILI and pipe failures of the water distribution systems of four Silesia cities, located within effects of mining. On the basis of the indicators value, evaluated the technical condition and the pipe failures of water supplies for the years 2008 to 2012. Drew attention to the possible errors in the individual interpretation designed values of indicators. In the article presented the results of an analysis of the indicators value over time compared with another polish urban water supply networks, without the problem of influence of mining.

16

Awaryjność kanalizacji grawitacyjnej w wybranych systemach komunalnych

Hotloś H., Kutyłowska M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 6

215--220

PL

W pracy przedstawiono i omówiono główne przyczyny, rodzaje i skutki występujących nieprawidłowości w funkcjonowaniu grawitacyjnych systemów kanalizacyjnych. W oparciu o dane dostępne w literaturze krajowej zestawiono i dokonano analizy awaryjności przewodów kanalizacyjnych oraz studzienek i wpustów deszczowych. Wskaźniki awaryjności przewodów porównano z wynikami badań ankietowych przeprowadzonych w przedsiębiorstwach wodociągów i kanalizacji w Polsce (przez IGWP) oraz w Brandenburgii. Wskazano, że stan i zakres badań awaryjności kanalizacji w Polsce jest bardzo ubogi i pod wieloma względami nie wystarczający

EN

The main causes, kinds and effects of gravitational sewers’ damages were presented in this work. On the basis of literature data the failure analysis of sewers and inspection chambers was carried out. The deterioration indicators obtained from operational data were compared with the results from questionnaires in Poland and Brandenburg. The range of investigations concerning sewers’ deterioration in Poland is unsatisfactory.

17

Approach modelling of constant interfailure process of renewal multi-unit fleet

Vaičiūnas G., Bureika G.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2014

|

Vol. 16, no. 3

415--421

EN

While railway companies operate rolling-stock, a substantial part of its expenses goes to maintenance and repair. However, the amount of repair works is directly proportional to the average age of a rolling-stock fleet or its reliability. When renewal an existing fleet of a few dozen rolling-stocks, the installation of the new vehicles reduces the overall failure amount of the fleet proportionally to the number of acquired vehicles. This article provides a concept for creating the model of a passenger rollingstock's failure intensity according to the mileage. According to this model, a vehicle fleet renewal algorithm can be created and used in order to limit the fluctuation of the fleet's average failure intensity as much as possible and to achieve the most accurate correlation between the number of failures and the fleet's average mileage. Thus a railway company has an opportunity to avoid the unplanned expenses for repairing the vehicles during the unforeseen failure peaks. The SPLINE method is proposed in order to indicate the vehicle failure flow's dependency on the vehicle mileage. After using this method to indicate the variation of the fleet's constant interfailure according to the mileage, the fleet's failure intensity can be modelled according to the algorithm of installing the acquired vehicles for operation.

PL

Znaczna część wydatków ponoszonych przez przedsiębiorstwo kolejowe z tytułu eksploatacji taboru kolejowego, to wydatki na konserwację i naprawy. Jednakże, należy pamiętać, że liczba prac remontowych jest wprost proporcjonalna do średniego wieku floty taboru lub jej niezawodności. Przy odnawianiu istniejącej floty kilkudziesięciu pojazdów kolejowych, wprowadzenie nowych pojazdów zmniejsza ogólną ilość awarii floty proporcjonalnie do liczby nowo nabytych pojazdów. W artykule przedstawiono koncepcję stworzenia modelu intensywności uszkodzeń taboru pasażerskiego w funkcji przebiegu kilometrowego. Zgodnie z tym modelem, można stworzyć algorytm odnowy floty pojazdów, z wykorzystaniem którego można maksymalnie ograniczyć wahania średniej intensywności uszkodzeń floty oraz osiągnąć najbardziej dokładną korelację między liczbą uszkodzeń a średnim przebiegiem pojazdów floty. W ten sposób przedsiębiorstwo kolejowe ma szansę uniknąć nieplanowanych wydatków na naprawy pojazdów podczas nieprzewidzianych okresów wzmożonej awaryjności. Zaproponowano metodę SPLINE, za pomocą której można określić zależność awaryjności pojazdu od jego przebiegu kilometrowego. Zastosowanie tej metody pozwala ustalić zmiany w stałym procesie międzyawaryjnym zależne od przebiegu, co z kolei pozwala na modelowanie intensywności uszkodzeń floty według algorytmu wprowadzania nowo nabytych pojazdów do eksploatacji.

18

Funkcja niezawodności i czas bezawaryjnej pracy odpowiadający liniowej intensywności uszkodzeń

Opyrchał L.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 1

173--182

PL

Funkcja niezawodności odgrywa podstawową rolę w nauce o niezawodności, gdyż pozwala na obliczenie prawdopodobieństwa uszkodzenia w określonym czasie t. Aby obliczyć funkcję niezawodności, należy wyznaczyć całkę z funkcji intensywności uszkodzeń. W dotychczasowej praktyce obliczeń niezawodności stosowano funkcję intensywności uszkodzeń, która jest stała w czasie. Jednocześnie wielu autorów wskazuje, że intensywność uszkodzeń nie jest stała w czasie. Najprostszym przypadkiem jest liniowa zależność funkcji intensywności uszkodzeń od czasu. W związku z tym w niniejszej pracy został przedstawiony sposób obliczeń funkcji niezawodności oraz średniego czasu bezawaryjnej pracy, w przypadku gdy intensywność uszkodzeń λ zmienia się liniowo w czasie, czyli λ = at + b. Podano wzory na średni czas bezawaryjnej pracy, gdy współczynnik a > 0 oraz a < 0. Przedstawiono przykładowe obliczenia dla oceny niezawodności sieci wodociągowej. Obliczenia całek przeprowadzono za pomocą narzędzi udostępnionych na stronie internetowej www Wolfram-Mathematica. Pokazano, że otrzymane za pomocą zaproponowanej metody wartości średniego czasu bezawaryjnej pracy znacznie się różnią od dotychczasowego sposobu opartego na założeniu czasowej niezmienności intensywności uszkodzeń. Różnice wynoszą od 20 do 43%.

EN

The reliability function plays in the science of the reliability of the fundamental role since it allows the calculation of the probability of damage at a given time t. To calculate the reliability function should calculate the integral of the function of the failure rate function. In current practice, the calculation of reliability the failure rate function is used which is constant over time. At the same time, many authors indicates that the failure rate is not constant over time. The simplest case is a linear correlation function of the intensity of damage over time. Therefore, in this article is the reliability function calculation method, and the mean error free running time in the case where l failure intensity varies linearly in time, that is, λ = at + b. Formulas are given for the mean time between failures when the original coefficient if a > 0, and if a < 0. There are examples estimated to assess the reliability of the water supply system. The calculation of the integrals were performed using the tools available on the web site Wolfram-Mathematica. It is shown that calculated using the proposed method the mean time to failure-free operation are significantly different from the previous method based on the assumption of time invariance intensity of damage. The difference amounts from 20% to 43%.

19

Analiza awaryjności sieci wodociągowej w aspekcie bezpieczeństwa funkcjonowania infrastruktury krytycznej

Szpak D, Tchórzewska-Cieślak B.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 10

862--867

PL

W pracy scharakteryzowano system zbiorowego zaopatrzenia w wodę (SZZW) jako element infrastruktury krytycznej oraz podano rodzaje zagrażających mu zdarzeń typu awaryjnego. W artykule przeprowadzono analizę awaryjności sieci wodociągowej miasta Jasła opierając się na wskaźniku intensywności uszkodzeń w zależności od rodzaju przewodu oraz rodzaju materiału, z jakiego przewód wodociągowy został wykonany. Wskazano możliwości obniżenia awaryjności SZZW. Zanalizowano możliwość zaopatrzenia w wodę w sytuacji kryzysowej.

EN

The paper characterizes collective water supply system (CWSS) as an element of critical infrastructure and presents types of emergency events that could pose a threat to such a system. The article assesses failure rate of water supply network in the town of Jasło based on damage intensity depending on the type of pipe and type of material, of which the pipe is made of. Moreover, possibilities of CWSS failure rate reduction are also presented. The paper presents possibility of providing water in emergency situations as well.

20

Analiza intensywności uszkodzeń sieci dystrybucji wody na przykładzie wybranego miasta

Kutyłowska M.

Instal

|

2013

|

nr 5

57-62

PL

Celem pracy jest ocena działania wybranej sieci dystrybucji wody. Badania awaryjności i niezawodności działania systemów wodociągowych są prowadzone w Polsce od kilkudziesięciu lat i charakteryzują się wysokim stopniem zaawansowania. Jednak w poniższym opracowaniu nowym elementem oceny niezawodnościowej jest porównanie uzyskanych wyników z rezultatami badań benchmarkingowych dotyczących uszkadzalności sieci wodociągowych w Niemczech i Szwajcarii. W wybranym polskim mieście analizę intensywności uszkodzeń dokonano w oparciu o dane eksploatacyjne z lat 1999-2010. Przeanalizowano liczbę, rodzaj i intensywność uszkodzeń: przewodów magistralnych wykonanych z żeliwa szarego i stali o długości 28,2 km oraz średnicach DN 350÷700; przewodów rozdzielczych wykonanych z żeliwa szarego, stali, azbestocementu i tworzyw sztucznych o długości 113,8 km oraz średnicach DN 80÷300; przyłączy wodociągowych wykonanych z żeliwa szarego, stali i PE o długości 44,1 km oraz średnicach DN 20÷200. Wyznaczono wskaźnik intensywności uszkodzeń w każdym roku oraz średnio w całym okresie, a także w podziale na czas jesienno-zimowy i wiosenno-letni oraz w zależności od funkcji przewodów.

EN

The aim of the work is the operational assessment of selected water supply network. The researches of failure rates and reliability of water supply systems are being done in Poland for tens years and are very advanced. In this work comparison between obtained results and effects after benchmarking projects in German and Swiss water utilities is presented. In the selected Polish city the failure rate analysis was done using operational data from the time range 1999-2010. The number and kind of damages as well as failure rates of water mains, distribution pipelines and house connections were analyzed. Water mains with length of 28.2 km and diameters 350-700 mm were made of grey cast iron and steel. Distribution pipelines with length of 113.8 km and diameters 80-300 mm were made of grey cast iron, steel, asbestos cement and plastics. House connections with length of 44.1 km and diameters 20-200 mm were made of grey cast iron, steel and PE. The failure rates were determined in each year, on average in the whole period of time as well as in winter and summer time and in dependence of pipeline functions.