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摘要：随着社会的发展以及城市化进程的加快，我国的城市市政工程近年来发展速度大幅加快，其中给水工程作为市政工程的一项基本民生工程，其不仅仅关系到政府的形象，还涉及到人民的用水安全问题，不容忽视。给水工程最为人民的基本保障工程之一，关系到工业企业以及居民用水的安全性，特别是城市的建筑消防用水等更是重大问题，关于市政工程给水工程的可维修性问题一直以来都是业内认识重点关注的对象，在给水工程设计过程中，建筑企业对可维修性问题的重视程度直接关系到工程质量以及使用性能，值得我们认知思考。设计人员必须加强对给水工程系统设计的认识程度，按照规定要求进行系统的有效设计，避免出现重大事故，一旦出现问题，在一定条件下，维修人员可以按照规定的程序对其进行维修，使得系统恢复正常运行，确保安全。因此，对给水工程系统设计中的可维修性进行探讨十分有必要。
关键词：给水工程；系统设计；可维修性；问题研究
1 给水工程系统设计中的可维修性
可维修性是指在规定的时间内，维修人员对出现故障的市政给水管道等设施在限定的条件以及规定的时间内，可以按照说明书的要求步骤与制定的程序方法对其进行维修，使得系统保持或者是恢复其使用功能的属性。
作为给水工程，其系统稳定性关系重大，其可维修性可以表述为限定条件可以是除不可抗拒力可能引起系统大面积损坏之外，系统正常投入运行时的外部环境条件。如电力供应、运行管理人员按规程正常操作等；规定时间可以是在系统的服务年限内，不超过用户所允许的断水或缺水时间；按规定的程序与方法进行维修，是指维修人员按照系统既定的维修规划和维修程序进行定期的和经常性的维护与维修；只要满足上述要求，即使系统发生一般性故障，通过维修也能保持按正常供水能力不间断供水，或在允许断水时间内恢复按正常供水能力供水，或在事故状态下按既定的70%供水量及相应水压供水。
工程系统研究设计过程中，针对可维修性进行分析与设计；系统故障的可测试性设计与验证；维修性试验与评价；工程系统正常运行维修与维护规程的建立与实施；工程系统可维修性的改善与提高；工程系统可维修性的信息收集、整理与分析等。
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2 可维修性对给水工程的意义
大量工程数据表明，可维修性问题的研究是保证系统功能实现的基础，重视可维修性问题，可以有效提高系统的可靠性以及稳定性、降低系统工程的维修费用，提高系统使用寿命。
结合我国目前给水工程的施工情况以及设备制造业的发展情况，我们可以看到我国的制造工艺水平与世界发达国家尚还有一定的差距，各种设备在工程系统中的大量应用，在现有的条件下大幅度提高系统的稳定性是有一定困难的，在这种情况下，我们可以通过系统设计中的可维修性问题进行解决，弥补设备工艺上的不足，这是一种有效提高系统运行质量的有效又经济的途径。
并且，通过调查数据我们可以得知，随着工程中设备性能的断改善，设备的结构也随之复杂化，技术含量也日益提高，其价格也呈上升趋势。随之而来的是装备使用维修费的增加。因此，在工程系统设计过程中，充分考虑工程系统的可维修性，可带来潜在而且可观的经济效益。
3 对给水工程系统设计中可维修性问题的研究
3.1 度量指标体系
对于给水工程系统设计中的可维修性问题，想要在实际工程中取得一定的效果，就必须要通过一种体系的建立来确定系统设计中的实际问题，并根据实际情况设定定量标准，用量化的指标对系统设计中的可维修性问题进行度量，使得可维修性问题变得视而可见，若实施给水工程系统的可维修性的标准度量，一方面便于给水工程系统的用户提出工程系统的各项维修性指标，也便于设计人员按照指标进行工程系统的可维修性设计和工程系统的可维修性验收。
3.2 维修度的确立
在实际的工程维修中，维修度可以定义为在规定的条件下，，工程系统发生故障后，在规定时间（这里以t时刻为变量）以前使得系统恢复正常使用功能的概率。如果把工程系统的维修时间记为 Y，由于工程系统的维修时间随故障情况而异，故障不同，维修时间也不同，维修时间呈随机分布，则 Y 为随机变量。
在同等的条件下，维修度越高，可维修性越好。
3.3 最大修复时间
排除系统故障所需修复时间的最大值。即在规定的条件和系统寿命期内，工程系统按规定的程序和方法进行维修时，修复时间的最大值。当管网维修工程满足一定统计数量时，还可根据不同管径时的维修统计结果得出管网在不同管径下的最大修复时间。对于用户来说，可根据自身的断水或缺水的承受能力（如自身储水能力的大小）确定该项指标值，以避免由于过长时间的给水工程系统瘫痪而引发用户的安全事故或造成用户较大的经济损失。对设计者来说，应根据允许的断水或缺水的时间合理进行设计，避免系统冗余而造成的经济损失。
3.4 平均修复时间
排除一次故障所需修复时间的平均值。即在规定的条件和系统寿命期内，工程系统按规定的程序和方法进行维修时，累计修复时间与被修复单元总故障数之比。
假设某个给水工程系统的平均修复时间很短，就可以认为这个系统的维修迅速，反过来，如果一个给水系统的维修时间很长们就可以认定为该系统维修困难。当系统使用的设备导致系统发生故障的概率较大时，平均修复时间越长，就可以认定为该系统的可维修性较低。
3.5 预防性维修时间
进行一次预防性维修所需时间的平均值。即在规定的条件和系统寿命期内，工程系统按规定的程序和方法进行预防性维修时，累计维修时间与被维修总次数之比。平均预防性维修时间指标，主要用于衡量工程系统预防性维修的快速程度。对于给水泵站，设备台件数较多，维修工作量大，预防性维修是必不可少的。如果在设计时多采用维护方便甚至采用免维修产品，就可减少维修总量和一次预防性维修所需时间的平均值。平均预防性维修时间的减少，可相应减少维修人员指标，减少系统的运行管理费用。
3.6 在线停机维修时间率
工程系统中的设备在线工作时，单位工作时间所需停机维修时间的平均值。即在规定的条件和系统寿命期内，工程系统按规定的程序和方法进行在线维修时，累计在线维修时间与累计工作时间之比。该项指标是系统设计时综合考虑工程系统可靠性及维修性的基础数据。只要在线停机维修时间不为零，且系统要求不间断供水，则工程系统设计时必须考虑采用并联系统。若系统设备多且在线停机维修时间率越高，系统设计越复杂。
3.7 在线维修时间率
程系统中的设备在线工作时，单位工作时间所需维修时间的平均值。即在规定的条件下和系统寿命期内，工程系统按规定的程序和方法进行在线维修时，工程系统中的设备在线直接维修时间总数与该设备在线寿命总时数之比。该项指标主要用于工程系统设计时，综合考虑工程系统维修性的基础数据。一般情况下，在线维修时间率越高，系统的在线维修量越大。有了可维修性的度量指标，将便于用户提出可维修性要求，也便于设计者参照指标进行设计，同时也便于技术人员进行工程系统可维修性的检验。因此，研究确定给水工程系统的可维修性指标体系，可使给水工程系统的可维修性度量有据可依，也将大大推进给水工程系统可维修性的水平。
4 结语
综上所述，给水工程系统设计中的可维修性问题的研究，是一个相对较为复杂的问题，如何确定可维修性的度量指标，是当前需要解决的问题之一，因为工程实际情况的不同，想要找到一个统一的度量指标还相对较难，施工中不可控因素的增加，也是导致可维修性问题得不到有效重视的基本原因，因此，我们必须着手建立可维修性的相关体系，保证给水工程系统运行稳定性。
参考文献：
[1]刘自放，李长友. 给水工程系统设计中的可维修性问题探讨. 长春工程学院学报，2002（03）：18-20.
[2]李潇. 电控系统的可维修性设计. 工业控制技术，2006（08）：78-79.
论文作者:祁文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
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