Оценка эксплуатационных качеств систем водоснабжения. Инструмент для успешного проведения реформы ЖКХ
Успешное реформирование ЖКХ возможно только при условии, что степень достижения главной цели реформы – улучшения качества предоставляемых услуг – будет иметь конкретную количественную оценку. Например, при заключении договоров между потребителями (жителями) и управляющей компанией, эксплуатирующей внутренний водопровод, должны быть определены количественные показатели (шкала), по которым можно определить уровень качества водоснабжения, степень выполнения принятых обязательств и обоснованность затрат на обеспечение предоставляемого качества водоснабжения.
Несмотря на внешнюю простоту такого подхода, его практическая реализация весьма затруднительна. В первую очередь это вызвано тем, что в сложившейся системе эксплуатации систем водоснабжения управляющие эксплуатационные организации, взаимодействующие с потребителем воды (населением, арендаторами и т. д.), не являются производителями питьевой воды, качество которой количественно определяется нормативами (СанПиН, ГОСТ, СНиП) и может быть измерено и проверено тем или иным способом. Эти службы не создают водопроводные сети и оборудование, не занимаются водозабором и подготовкой воды. Их функции сводятся к обеспечению бесперебойного функционирования уже созданных систем, минимизации непроизводительных (бесполезных) потерь воды, рациональному использованию энергетических ресурсов и возможному сокращению экологического риска, вызываемого авариями в системах.
Поэтому целесообразно систему водоснабжения разделить на две части: головные сооружения (ГС), добывающие и перерабатывающие природную воду с помощью сложных физических, химических и био-технологий в жизненно важный продукт питания – питьевую воду (производящие товар), и систему подачи и распределения воды (СПРВ), оказывающую услуги по доставке товара (питьевой воды).
Эксплуатация СПРВ разделяется на эксплуатацию наружных систем подачи и распределения воды (ЭНСПРВ), обеспечивающую оптовые поставки воды, и эксплуатацию внутридомовых систем (ЭВСПРВ), которая поддерживает внутренние водопроводы в работоспособном состоянии и продает питьевую воду в розницу многочисленным потребителям и в первую очередь основной производящей силе общества – населению.
Количественные критерии качества работы ЭВСПРВ, собранные в отдельном документе для оценки потребителем и контролирующими организациями эффективности их работы отсутствуют.
Можно попытаться разработать эти критерии, обобщив и систематировав имеющиеся нормативные данные по отдельным звеньям и элементам системы водоснабжения, но даже беглый обзор разнообразных, зачастую неподдающихся реальной проверке (например, количество циклов работы запорной арматуры) требований СНиПов, СанПИНов, ГОСТов и других нормативных документов, позволяет утверждать, что практическое использование этих документов будет крайне затруднительным. Кроме того, каждая система водоснабжения по-своему уникальна, работает в свойственных только ей внешних условиях и гидравлических режимах, поэтому использование усредненных нормативных требований к эксплуатации конкретной системы, не позволят найти взаимопонимание между потребителями и управляющими эксплуатационными организациями.
Поэтому критерии качества работы ЭВСПРВ должны базироваться на теоретических исследованиях режимов их работы, эксплуатации, влияния на природные водные источники и экологию, которые свяжут разрозненные показатели современных нормативов в единую систему.
Во многих отраслях научной и производственной деятельности для принципиального понимания степени «полезности» функционирования сложных систем всеми заинтересованными сторонами успешно используется теория надежности. По определению, надежность – это свойство объекта выполнять свои функции в течение заданного промежутка времени с сохранением заданных эксплуатационных показателей. Для эксплуатации систем водоснабжения это можно сформулировать как свойство:
– обеспечивать потребителей водой в необходимом объеме и с требуемым качеством при заданных потерях воды, энерго- и трудозатратах на ее подачу;
– воздействовать в допустимых пределах на компоненты окружающей среды (например, при перекладке участков наружных сетей) в течение срока действия договора между потребителями и управляющей организацией. При этом, естественно, срок действия договора должен быть соизмерим со средним сроком службы систем.
Временная диаграмма процесса функционирования системы водоснабжения
Во времени функционирование системы состоит из интервалов исправной работы и сбоев, определяемых нарушением водоснабжения или эксплуатационных требований к системе (рис. 1). Поэтому проще оценивать количественно эксплуатационную надежность систем водоснабжения через коэффициент готовности, определяющий долю времени «нормального» функционирования системы за контрольный срок действия договора:
где Тр – время нормального функционирования системы;
Тв – продолжительность нарушений в системе.
Использование коэффициента готовности (равно как и других общеизвестных показателей надежности, например, вероятности безотказной работы, интенсивности отказов и т. п.) для оценки эксплуатационной надежности систем водоснабжения может дать положительный результат только на первой стадии формирования отношений между потребителями и управляющей эксплуатационной организацией (ЭВСПРВ), когда важна лишь сама возможность оценки качества эксплуатации, без учета множества особенностей. Например, нарушение подачи воды может быть полным или незначительным. Это может относиться к одному потребителю или какой-то их группе и т. д. Кроме того, экономическое обоснование эксплуатационных мероприятий на основании коэффициента готовности возможно только в общем виде.
Более дифференцированная оценка качества эксплуатации систем водоснабжения может быть получена с использованием преобразованного коэффициента готовности:
где Т – расчетное время (срок действия договора);
N – общее число потребителей в системе;
ni – число потребителей, у которых отмечено нарушение водоснабжения в течение времени t0,i;
j – общее число нарушений в водоснабжении.
Аргументом в пользу преобразованного коэффициента готовности является тот факт, что схожий показатель используется для оценки надежности энерго-систем в США. Однако и в таком виде коэффициент готовности (и, соответственно, его производная – эксплуатационные расходы) не отвечают на следующие вопросы: насколько успешно и рационально осуществляется эксплуатация системы, какие есть резервы для повышения качества водоснабжения и снижения издержек, связанных с ним. И самое главное – как разработать и оптимизировать стратегию эксплуатации системы, начиная с нынешнего ее состояния.
Ответить на поставленные вопросы может новый подход к эксплуатации системы на основе управления потенциальными отказами и экологическими рисками системы водоснабжения организационными методами (оптимизация ремонтных стратегий, мониторинг систем и т. п.), разработанный в Московском государственном строительном университете.
В общем виде методика управления качеством эксплуатации состоит из следующих этапов.
1. Определяется степень нарушения водоснабжения, экологический риск и энергетические издержки при возникновении отказа в системе по следующим параметрам (рис. 2):
Оценка уровня эксплутационной надежности систем водоснабжения показателями величины, продолжительности и частоты нарушения работоспособности
– величина нарушения (отклонение параметров, возмущающее воздействие и т. п.);
– частота повторения подобных отказов на заданном промежутке времени. Между указанными параметрами устанавливается функциональная взаимосвязь как непосредственная, так и косвенная. Например, увеличение частоты возникновения отказов в системе влечет за собой увеличение производственной нагрузки на эксплуатационные подразделения, выполняющие аварийные ремонты. Это в свою очередь приводит к увеличению времени ожидания начала восстановительных работ и, соответственно, к увеличению продолжительности отказа. Каждому параметру отказа ставятся в функциональное соответствие экологические и экономические показатели, например, потери воды, вызванные утечками. Одновременно рассматриваются альтернативные варианты организационного управления отказами. В частности, увеличение мощности аварийного подразделения приведет к снижению потерь воды, но потребует дополнительных затрат на содержание персонала.
Полученные результаты позволяют дифференцированно оценивать качество эксплуатации системы на основе преобразованного коэффициента готовности, а также рассчитывать материальные издержки, связанные с возникшими отказами.
2. На этом этапе разрабатываются возможные стратегии выполнения эксплуатационных мероприятий, определяются их регулируемые параметры и выполняется вариантный расчет влияния эксплуатационных мероприятий в тех или иных условиях на качество водоснабжения, экологический риск при эксплуатации системы и все общественно значимые материальные затраты, связанные с эксплуатацией системы по рассматриваемой стратегии. Например, хорошо известная система планово-предупредительных ремонтов (ППР) предусматривает ремонты, устраняющие физический износ оборудования системы, выполняемые с определенной периодичностью и непредвиденные ремонты, восстанавливающие работоспособность оборудования и участков системы без изменения их физического износа, в случае аварий.
Графическое представление зависимости частоты отказов от соотношения межремонтного периода и среднего срока службы для строго периодических плановых ремонтов и минимальных аварийных
Для подобной стратегии ремонтов параметр отказов – частота, а также обобщающий экономический показатель – интенсивность эксплуатационных затрат (вся совокупность затрат, связанных с эксплуатацией, в единицу времени) зависит от назначенного межремонтного срока (рис. 3). Подобные зависимости, разработанные для большинства практически используемых стратегий эксплуатации систем водоснабжения позволяют, во-первых, оценить качество эксплуатации и материальные затраты, связанные с его обеспечением, при существующей эксплуатационной стратегии и, во-вторых, наметить пути оптимизации соотношения качества и связанных с ним затрат (рис. 4).
Экономически оптимальный межремонтный период при различных соотношениях затрат, связанных с плановыми и аварийными эксплуатационными ситуациями и относительной стоимостью плановых ремонтов
3. Заключительный этап управления качеством эксплуатации подразумевает пошаговую оптимизацию системы управления.
Оценив параметры отказов, а также величину экологического риска и непроизводительных потерь в сложившихся условиях, можно определить, при каких стратегиях эксплуатации системы водоснабжения будут достигнуты наилучшие показатели. Но для их реализации могут потребоваться принципиальные изменения в структуре эксплуатационных предприятий, финансовой деятельности. В современных условиях большая часть неисправностей оборудования устраняется в аварийном порядке. В то же время, как показали исследования, наилучшие показатели качества эксплуатации и экономической эффективности в большинстве случаев обеспечивают стратегии с различными вариантами плановых ремонтов. Чтобы выполнить переход к ним, потребуются, хотя бы на начальном этапе, дополнительные материальные средства.
Несмотря на значительные материальные издержки современных эксплуатационных действий, изъять часть средств из них на внедрение плановых мероприятий нельзя, поскольку эффект от реализации оптимальных стратегий будет получен не мгновенно, а через определенное время. Уменьшение вложений в аварийные службы на этом этапе однозначно приведет к ухудшению качества эксплуатации и экологической безопасности. Только когда в результате применения оптимальных стратегий эксплуатации будет достигнуто реальное снижение непроизводительных расходов ресурсов, уменьшение загрузки аварийных служб и, соответственно, снижение объемов их финансирования, за счет высвободившихся средств можно интенсифицировать внедрение оптимальных стратегий эксплуатации.
Для обоснования механизма перераспределения средств без ухудшения качества эксплуатации систем водоснабжения на каждом этапе внедрения оптимальных стратегий эксплуатации, а также для инвестирования их на начальном этапе, разработана методика, определяющая экономический эффект от внедрения по завершению каждого этапа, показатели качества эксплуатации в этот момент, а также дальнейшее направление материальных вложений.
Выводы
1. Эксплуатационные качества систем водоснабжения должны базироваться на требованиях потребителя и охраны окружающей среды.
2. Эти требования должны быть изложены в одном документе, который будет использоваться для оценки качества работы эксплуатирующих (управляющих) организаций.
3. Предложена методика управления эксплуатирующей организацией, позволяющая оптимизировать ее работу для достижения заданного качества эксплуатации.
«МР 2.1.4.0143-19. 2.1.4. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Методика по оценке повышения качества питьевой воды, подаваемой системами централизованного питьевого водоснабжения. Методические рекомендации» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 27.03.2019) (с изм. от 11.11.2019)
1. Разработаны: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Федеральное бюджетное учреждение науки «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (д.м.н. С.А. Горбанев, д.м.н. К.Б. Фридман, к.м.н. Г.Б. Еремин, Е.А. Бадаева, Ю.А. Новикова); Федеральное бюджетное учреждение науки «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (д.м.н. А.В. Тулакин); Федеральное бюджетное учреждение науки «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (д.б.н. И.В. Май); Управление Роспотребнадзора по городу Санкт-Петербургу (Н.С. Башкетова).
2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 27 марта 2019 г.
3. Введены впервые с момента утверждения.
I. Общие положения и область применения
1.1. Качественная питьевая вода должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде в естественном состоянии или после водоподготовки, соответствующей санитарно-эпидемиологическим требованиям и гигиеническим нормативам по совокупности показателей, характеризующих ее безопасность в эпидемическом и радиационном отношении, безвредность по химическому составу и имеющую благоприятные органолептические свойства.
1.2. Целью настоящей методики является оценка повышения качества питьевой воды, подаваемой централизованными системами питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения (далее — система централизованного водоснабжения), с учетом реализации мероприятий федерального проекта «Чистая вода».
1.3. Методика предназначена для органов, осуществляющих федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор за состоянием централизованного питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, органов исполнительной власти, органов местного самоуправления, а также для юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, обеспечивающих эксплуатацию централизованных систем водоснабжения: водоподготовку, транспортировку (подачу) воды абонентам при работе системы централизованного водоснабжения в штатном режиме.
1.4. Объектом оценки является качество питьевой воды систем централизованного водоснабжения и обеспеченность населения качественной питьевой водой.
1.5. Результаты оценки используются для определения эффективности реализации региональных программ и планов мероприятий по управлению качеством питьевой воды систем централизованного водоснабжения, а также как основа для информирования населения и органов власти об уровне обеспеченности населения качественной питьевой водой, проведения контрольно-надзорных мероприятий.
1.6. Для оценки качества питьевой воды, подаваемой населению централизованными системами водоснабжения, и эффективности мероприятий по управлению качеством питьевой воды используются:
а) оценка качества воды на соответствие гигиеническим нормативам;
б) обеспеченность населения качественной питьевой водой по критериям безопасности и безвредности;
в) обеспеченность населения питьевой водой с благоприятными органолептическими свойствами.
II. Нормативные документы
Федеральный закон от 30.03.1999 N 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»;
Федеральный закон от 26.12.2008 N 294-ФЗ «О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при осуществлении государственного контроля (надзора) и муниципального контроля»;
Федеральный закон от 07.12.2011 N 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении»;
Постановление Правительства Российской Федерации от 02.02.2006 N 60 «Об утверждении Положения о проведении социально-гигиенического мониторинга»;
Постановление Правительства Российской Федерации от 06.01.2015 N 10 «О порядке осуществления производственного контроля качества и безопасности питьевой воды, горячей воды»;
Приказ Минздравсоцразвития России от 19.10.2007 N 656 «Об утверждении Административного регламента Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по исполнению государственной функции по информированию органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и населения о санитарно-эпидемиологической обстановке и о принимаемых мерах по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения».
СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».
III. Оценка качества питьевой воды систем
3.1. Определение соответствия качества воды источников централизованного водоснабжения и питьевой воды требованиям законодательства в сфере санитарно-эпидемиологического благополучия населения осуществляется органами Роспотребнадзора по результатам исследований проб воды, отобранных в рамках контрольно-надзорных мероприятий, социально-гигиенического мониторинга и производственного контроля.
3.2. Контрольно-надзорные мероприятия за организацией хозяйственно-питьевого водоснабжения осуществляются органами Роспотребнадзора на основе риск-ориентированных подходов и по обращениям граждан в соответствии с требованиями законодательства.
3.3. Социально-гигиенический мониторинг качества воды централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения проводится органами и учреждениями Роспотребнадзора в соответствии с нормативно-методическими документами, утвержденными Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
3.4. Производственный контроль качества питьевой воды централизованных систем водоснабжения обеспечивается осуществляющими эксплуатацию системы централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения организациями по рабочей программе, согласованной с территориальным органом федерального органа исполнительной власти, осуществляющего федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор .
Ст. 25 Федерального закона от 07.12.2011 «О водоснабжении и водоотведении».
Выбор точек наблюдения, периодичность отбора проб и контролируемые показатели качества воды определяются на основании законодательства Российской Федерации и нормативно-методических документов, утвержденных Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
Определение показателей химического состава питьевой воды, подлежащих производственному контролю, проводится для каждой системы водоснабжения на основании результатов оценки химического состава воды источников водоснабжения, а также существующей технологии водоподготовки (и ее изменении) с учетом используемых реагентных методов обработки воды и региональных особенностей.
Количество и периодичность исследований воды устанавливается с учетом численности населения, обеспечиваемого водой из конкретной системы водоснабжения, для соблюдения равномерности получения информации о качестве воды в течение года.
Лабораторный производственный контроль осуществляется в следующих точках:
— перед поступлением в распределительную сеть;
— в точках водоразбора наружной водопроводной сети (уличные водоразборные устройства);
— в тупиковых точках наружной водопроводной сети (уличные водоразборные устройства);
— в точках на возвышенных участках наружной водопроводной сети (уличные водоразборные устройства);
— точках внутренней водопроводной сети.
Проведение лабораторных исследований и испытаний отобранных проб воды в рамках производственного контроля осуществляется юридическими лицами и (или) индивидуальными предпринимателями, аккредитованными в соответствии с законодательством Российской Федерации об аккредитации в национальной системе аккредитации.
3.5. Для оценки качества питьевой воды централизованных систем водоснабжения используются данные лабораторного контроля, полученные при проведении контрольно-надзорных мероприятий, социально-гигиенического мониторинга и производственного контроля.
3.6. Качественной признается питьевая вода, подаваемая абонентам с использованием централизованной системы водоснабжения, если при установленной частоте контроля в течение года:
— ни в одной пробе не зарегистрировано превышений гигиенических нормативов по микробиологическим (за исключением ОМЧ, ОКБ), паразитологическим, вирусологическим показателям, уровней вмешательства по радиологическим показателям;
— уровни ОМЧ, ОКБ не превышают гигиенические нормативы более чем в 95% проб;
— уровни показателей органолептических, обобщенных показателей, неорганических и органических веществ не превышают гигиенические нормативы более чем на величину ошибки метода определения.
Примечание: На период реализации мероприятий инвестиционных программ, в том числе федерального проекта «Чистая вода», могут быть приняты следующие отклонения, с соответствующим обоснованием, качества питьевой воды :
Указанные величины могут быть установлены по постановлению (решению) Главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населенном пункте и применяемой технологии водоподготовки при наличии инвестиционной программы.
C1 — концентрация вещества в исходной воде до обработки воды (мг/л),
C2 — концентрация вещества после обработки воды (мг/л).
3.8. Результаты расчета эффективности мероприятий могут использоваться при разработке и утверждении региональных программ и для оценки улучшения качества питьевой воды систем хозяйственно-питьевого водоснабжения в ходе их реализации.
3.9. Результаты производственного лабораторного контроля, расчет эффективности очистки направляются организациями, осуществляющими водоснабжение, в территориальные органы, уполномоченные на осуществление федерального государственного санитарно-эпидемиологического надзора.
IV. Оценка обеспеченности населения качественной
4.1. Для оценки обеспеченности населения качественной питьевой водой органами и учреждениями Роспотребнадзора проводится статистическая обработка результатов органолептических, обобщенных показателей, ОМЧ, ОКБ, неорганических и органических веществ проб питьевой воды, отобранных в течение календарного года.
Из расчета средних уровней показателей исключаются некорректные данные (так называемые «выбросы»).
4.2. Снабжение населения качественной питьевой водой признается при соблюдении условий, указанных в п. 3.6.
4.3. Расчет обеспеченности населения качественной питьевой водой проводится для каждого субъекта Российской Федерации и населенных пунктов на основе анализа результатов качества питьевой воды, подаваемой конкретной системой водоснабжения.
Количество населения, обеспечиваемого конкретной системой централизованного водоснабжения, определяется по данным органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и организаций, осуществляющих водоснабжение.
4.4. Расчет целевого показателя «доля населения, обеспеченного качественной питьевой водой из систем централизованного водоснабжения, %» проводится по формуле 2:
N — доля населения, обеспеченного качественной питьевой водой из систем централизованного водоснабжения, %;
A1 — количество населения, снабжаемого качественной водой в соответствии с критериями, определенными в п. 3.6 Методики;
A — общее количество населения, обеспеченного питьевым водоснабжением.
4.5. При оценке обеспеченности населения качественной питьевой водой для обоснования безопасности и безвредности воды может использоваться методология оценки риска здоровью населения.
4.6. Для оценки эффективности мероприятий по повышению качества питьевой воды, подаваемой системами централизованного питьевого водоснабжения, используются показатели оценки качества питьевой воды и эффективности мероприятий в соответствии пп. 3.6 и 3.7 Методики.
4.7. Результативность мероприятий федерального проекта «Чистая вода» оценивается по динамике показателя «доля населения, обеспеченного качественной питьевой водой из систем централизованного водоснабжения, %».
4.8. Результаты расчета обеспеченности населения качественной питьевой водой из систем централизованного водоснабжения оформляются в соответствии с рекомендуемой формой отчета, представленной в приложении к настоящим методическим рекомендациям.
