автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Разработка методов управления системой обеспечения аварийными запасами для ремонта линейной части магистральных газопроводов

л

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА имени И.М.Губкина

На правах рукописи УДК 622.691.4.004.67

ЯРКОВ ЛЕОНИД ГЕРМАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВАРИЙНЫМИ ЗАПАСАМИ ДЛЯ РЕМОНТА ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Специальность: 05.15.13 Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов, баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Государственной Академии нефти и газа им. ИМ.Губкина.

Научный руководитель Научный консультант Официальные оппоненты

- доктор технических наук Шибнев A.B.

- кандидат технических наук Дятлов В.А.

- доктор технических наук профессор Халлыев Н.Х.

- кандидат технических наук Насиров Р.К.

Ведущее предприятие

- ДАО "Оргэнергогаз"

Защита состоится

¿3" ОеЛСЛ^^Я, 1997 г. в /¿"-часов в аудитории 502на заседании диссертационного совета Д.053.27.02 по запщге диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.13 "Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ" при Государственной академии нефти и газа им. И.МГубкина по адресу: 117917, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГАНГ им. И.М. Губкина.

Автореферат разослан "¿Ь" 1997 года

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н. профессор

Г.Г.Васильев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Газовая промышленность является в настоящее время ведущей отраслью топливно-энергетического комплекса России. Доля газа в общем энергетическом балансе страны составляет более 40% и продолжает увеличиваться, доход от экспорта газа покрывает значительную часть от необходимых валютных средств, поэтому газовая промышленность является одной из приоритетных отраслей народного хозяйства.

В настоящее время перед газовой промышленностью страны стоит проблема обеспечения надежности стареюпщх газотранспортных систем. Анализ аварийности свидетельствует о том, что частота аварий с каждым годом возрастает и к 2000 г. может составить более 0,95 ав./103 км-год. Срочный харахсгер ликвидации повреждения газопровода, вызванный экономическим и экологическим ущербом от потери газа, простоя газопровода предопределяет необходимость создания аварийного запаса труб, запорной арматуры и материалов для восстановления поврежденных участков линейной часта магистральных газопроводов (ЛЧ МГ). Действующие отраслевые нормы аварийного запаса труб предусматривают нормирующие коэффициенты и составляют от 0,3 до 0,85 в процентах от протяженности газопроводов в однониточном исполнении в зависимости от диаметра трубы.

Магистральные газопроводы России протянулись на 144 тыс км. Аварийный запас составляет более 1000 км труб, что сопоставимо с протяженностью отдельного газопровода. На долю газопроводов диаметром 1420 мм приходится 33% общей протяженности, диаметром 1220 мм -17% и 1020 мм - 11%. Современная стоимость импортной трубы большого диаметра составляет более $5000 за штуку, а стоимость труб, поставляемых челябинским трубным заводом составляет около 5000 тыс. руб. за тонну.

Насущные потребности эксплуатации магистральных газопроводов и тяжелое экономическое положение газотранспортного комплекса обуславливают необходимость поиска более совершенных форм создания аварийных запасов труб для ремонта ЛЧ МГ в условиях договорных отношений, финансовых трудностей за счет корректировки существующих форм и более тщательного учета специфических условий эксплуатации газотранспортной системы.

Изложенные обстоятельства определяют актуальность исследования данной проблемы.

Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение эффективности обеспечения аварийными запасами труб (АЗТ) ЛЧ МГ, сокращение затрат в систему запасов для аварийного ремонта ЛЧ МГ при соблюдении условий обеспечения эксплуатационной надежности МГ за счет разработки моделей, алгоритмов и программного комплекса для поиска рациональных вариантов построения новой или корректировки действующей системы хранения, пополнения и размещения запасных элементов для аварийного ремонта ЛЧ многониточных газотранспортных систем.

Объектом диссертационного исследования является многониточная система магистрального газопровода в рамках предприятия по транспорту газа и совокупность пунктов хранения труб для аварийного ремонта линейной части.

Методика исследования. Диссертационное исследование осуществлялось с использованием современных достижений математической теории надежности, теории массового обслуживания, теории случайных процессов. Применен вероятностный подход к решению поставленных задач. Методология поиска варианта, обеспечивающего наилучшие показатели эффективности обеспечения аварийными запасами для ремонта ЛЧ МГ заключается в системном подходе с разбиением всего

технологического процесса на отдельные подсистемы и решением их во взаимосвязи.

Основные задачи исследований. В диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:

• исследование и анализ сложившейся практики обеспечения аварийным запасом труб для ЛЧ МГ и перспективных направлений ее совершенствования;

• разработка математических моделей функционирования системы обеспечения аварийными запасами для ЛЧ МГ;

• прогнозирование и обоснование потребности в аварийном запасе труб для газотранспортного предприятия;

• распределение аварийного запаса труб по трассе газопровода с учетом технологических особенностей и иных ограничений;

• создание программного комплекса для автоматизации учета и контроля материальных ресурсов, а так же для оценки эффективности и поиска наилучшего варианта построения системы формирования аварийных запасов для ЛЧ МГ.

Научная новизна. На основе анализа статистических данных о надежности разработаны математические модели, описывающие случайный характер возникновения потребности в трубах для аварийного ремонта ЛЧ МГ. Получены аналитические выражения для прогнозирования случайной величины потребности в трубах для аварийного ремонта газопроводов. С использованием методов теории случайных процессов предложена математическая модель функционирования системы хранения и расходования аварийных запасов для ЛЧ МГ. Получены аналитические выражения для показателей эффективности в виде средних затрат на интервале планирования и вероятности отсутствия локальных дефицитов труб для аварийного ремонта ЛЧ МГ. Разработан алгоритм проведения расчета и

поиска рациональных решений по формированию вариантов обеспечения аварийным запасом для ремонта ЛЧ МГ.

Практическая ценность. Полученные в диссертационной работе результаты позволяют вырабатывать решения по организации эффективной работы системы обеспечения аварийными запасами для ЛЧ МГ в целях обеспечения эксплуатационной надежности магистральных газопроводов и снижения эксплуатационных расходов.

Основные положения диссертационной работы позволяют научно обоснованно выбирать рациональную стратегию формирования запасов труб для аварийного ремонта ЛЧ МГ.

Разработанный программный комплекс, ориентированный на ПЭВМ, позволяет в автоматизированном и диалоговом режиме осуществлять поиск рациональных решений по формированию аварийных запасов труб, базирующихся на данных, полученных при анализе конкретной действующей газотранспортной системы. К ним относятся: данные об аварийности и особенностях технологической схемы МГ; характеристики пунктов хранения аварийного запаса и количество хранящегося аварийного запаса труб; показатели аварийности и ремонтопригодности, неравномерно распределенные по длине газопровода. Программный комплекс эффективен при составлении графиков поставок, размещении пунктов хранения аварийных запасов в регионе обслуживания, перераспределении материально-технических ресурсов (МТР), выделении участков обслуживания, закреплении и корректировке границ обслуживаемых участков линейной части, учете и контроле материальных ресурсов. Разработанные в диссертации методика и программный комплекс апробированы и приняты к внедрению в опытно-промышленную эксплуатацию в газотранспортных предприятиях "Югтрансгаз", "Волгоградтрансгаз". Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов диссертационной

работы на предприятии "Волтоградгрансгаз" составляет 354,5 млн. руб. на 1000 км газопровода диаметром 1220 мм.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

• на Всесоюзной конференции "Роль молодежи в решении конкретных научно-технических проблем нефтегазового комплекса страны", пос. Красный Курган, июнь 1989г.;

• на Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и технические средства контроля герметичности технологического оборудования, магистральных трубопроводов и массовой продукции", г.Севастополь, август 1989г.;

• на Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы добычи, транспорта и переработки нефти и газа", г.Оренбург, май 1991г.;

• на Всесоюзной конференции "Проблемы развития нефтегазового комплекса страны", пос. Краспый Курган, июнь 1991г.;

• на научно-технической конференции "Проблемы и перспективы развития нефтегазового строительства", г.Сочи, октябрь 1992г.;

• на научно-технической конференции "Актуальные проблемы состояния развития нефтегазового комплекса России", г.Москва, сентябрь 1994г.;

• на 2-й научно-технической конференции "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России". г.Москва, январь 1997 г.

Публикация работы. По теме диссертационной работы опубликовано 17 печатных работ.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы и приложений, включающих документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы.

Во введении приводится обоснование актуальности темы диссертационной работы, сформулированы общая цель и задачи исследования, дана краткая характеристака диссертационой работы.

В первой главе проведен критический анализ существующих в отрасли принципов формирования, хранения и размещения аварийных запасов для ремонта линейной части магистральных газопроводов и теоретических разработок в этой области. Обоснованы перспективные направления совершенствования системы обеспечения аварийными запасами и сформирован комплекс задач исследования.

, Существующая практика обеспечения газотранспортных предприятий и подразделений аварийными запасами для технического обслуживания и ремонта ЛЧ МГ складывалась в условиях централизованной системы хозяйствования. В условиях новых экономических отношений наметились тенденции децентрализации в обеспечении отрасли аварийными запасами труб и материалов на основе прямых параллельных связей с предприятиями - поставщиками. Отраслевой дефицит на трубы, запорную арматуру, фасонные изделия и материалы, рост их стоимости усиливают эти тенденции, что подтверждает необходимость разработки новых методов планирования и организации системы формирования аварийных запасов на магистральных газопроводах с целью снижения расходов на эксплуатацию линейной части при сохранении требуемого уровня надежности газотранспортной системы в целом.

Практически значимые достижения теории управления запасами принадлежат отечественным ученым: Б.В.Гнеденко, Г.Б.Рубальскому, Ю.И.Рыжикову, И.А.Ушакову, А.Э.Шура-Бура и др„ а так же зарубежным исследователям: Д.Маклеви, Н.Прабху, У.Черчмену и др.

В основу действующих нормативных документов по организации системы обеспечения аварийными запасами ЛЧ МГ в рамках решения общей проблемы обеспечения надежности газотранспортных систем положены теоретические разработки ведущих ученых отрасли:

А.П.Алынанова, В.Л.Березина, З.Т.Галлиулина, В.В.Грачева, А.Ф.Комягина, ЛГ.Телегина, Н.Х.Халлыева, В.Г.Чирекова и других.

Положенная в основу нормативов двухуровневая система формирования аварийных запасов во многом способствовала обеспечению достигнутого высокого уровня надежности, эффективности функционировать*! газопроводов и бесперебойности поставок газа потребителям. В условиях ухудшающегося состояния магистральных газопроводов, неравномерности старения и изменяющихся условий хозяйствования необходам поиск резервов повышения эффективности системы обеспечения аварийным запасом труб для ремонта ЛЧ МГ.

В условиях недостаточного финансирования, кризиса неплатежей, нестабильной экономической ситуации в стране и отрасли целесообразно быть готовым к действиям в условиях ограниченного аварийного запаса труб и дефицита, к необходимости перераспределения имеющегося аварийного запаса между пунктами хранения с учетом уточнения индивидуальных характеристик отдельных участков магистрального газопровода.

В первую очередь это связано с необходимостью разработки новых методических подходов, методов расчетов и обоснования решений по формированию новой или корректировке действующей системы аварийных запасов труб для ЛЧ МГ.

Новыми существенно важными факторами, влияющими на эффективность функционирования системы аварийных запасов являются следующие: региональные цены на приобретение и транспортировку аварийного запаса; неравномерное распределение показателей аварийности и ремонтопригодности по длине МГ; особенности технологической схемы МГ и разнокатегорийность потребителей.

Изложенные обстоятельства послужили основой для формирования основных задач диссертационного исследования, которые сводятся к разработке и поиску альтернативных принципов

формирования системы аварийных запасов труб для ЛЧ МГ, разработке адекватных математических моделей, построению алгоритмов расчета количественных показателей эффективности, созданию комплекса программ для решения организационно-технических вопросов по контролю и учету материально-технических ресурсов в системе формирования аварийных запасов для ЛЧ МГ.

Во второй главе предложена альтернативная стратегия формирования аварийного запаса труб для ремонта ЛЧ МГ, предложена система показателей для количественной оценки эффективности функционирования системы управления запасами для аварийного ремонта ЛЧ МГ в рамках примененного системного подхода. Рассмотрены вопросы прогнозирования потребности в трубах для аварийного ремонта газопровода.

Сложившаяся практика с обеспечением аварийным запасом труб ЛЧ МГ предусматривает ежегодную отчетность и планирование поставок на следующий год. В силу естественных объективных причин имеют место случаи некомплекта аварийного запаса труб различной номенклатуры. Это противоречит действующим в РАО "Газпром" нормативам и не позволяет оценить уровень их достаточности по существующим методикам.

Предложено использовать адаптивный принцип формирования системы аварийных запасов, основанный на ежегодном перспективном планировании количества труб для аварийного ремонта на различных участках газопровода, учитывающем фактический уровень запаса в начальный момент времени и прогноз аварийности на перспективу. Таким образом, обеспечивается адаптация к изменениям условий эксплуатации, региональным ценам, показателям надежности и иным факторам, определяющим эффективность эксплуатации газотранспортной системы.

Достижение цели диссертационного исследования осуществляется на основе использования методологии системного подхода, в

соответствии с которым решены отдельные частные задачи, поставленные в работе. Рациональный вариант построения системы аварийных запасов труб для ремонта ЛЧ МГ достигается на основе поиска компромиссного решения отдельных частных подзадач. В диссертационном исследовании предложено использовать критерий оптимизации в виде минимума технико-экономического показателя при ограничении на технический показатель.

В качестве технико-экономического показателя приняты средние суммарные затраты Зм(Т) на интервале планирования Т, включающие в себя несколько аддитивных составляющих: средние удельные затраты на приобретение и доставку труб до пункта хранения; средние удельные затраты на обустройство и содержание пунктов хранения аварийных запасов; средний удельный ущерб от отсутствия требуемой номенклатуры аварийного запаса труб для аварийпого ремонта ЛЧ; прочие средние удельные накладные расходы, обусловленные современными экономическими условиями хозяйствования (рис.1).

В качестве технического показателя используется вероятность отсутствия локальных дефицитов Р[)(Т). Технический показатель эффективности системы аварийных запасов труб для ремонта ЛЧ МГ характеризует уровень их достаточности, не связан напрямую с экономическими показателями и может выступать в качестве ограничения при рассмотрении альтернативных вариантов формирования системы аварийных запасов.

Для оценки ущерба от потерь и недопоставки газа транзитным потребителям за время доставки аварийного запаса к месту аварийного ремонта используются данные предварительных расчетов режимов работы газопровода в нештатных ситуациях в зависимости от категорийности потребителей, их расположения, наличия внутренних резервов мощности, включая ПХГ, а так же региональных цен.

Рис.1. Структура формирования технико-экономического показателя.

Данный вопрос представляет самостоятельный интерес и не рассматривается в диссертационной работе. Вопросы гидравлических расчетов МГ и оценки ущерба транзитных потребителей не являются предметами рассмотрения диссертационной работы. Эта информация используется на уровне исходных данных.

Основываясь на реальной возможности получения весьма ограниченного объема статистических данных об эксплуатации газопроводов, признано целесообразным рассматривать поток моментов появления требований на запасные трубы как простейший, а размер требования и количество труб, необходимых для аварийного ремонта -как независимую дискретную случайную величину.

Исходя из анализа характера разрушения ЛЧ МГ, сделано предположение о том, что случайный размер потребности описывается рядом распределения:

ги = (и + 1) ри(1 - р)2, и =1,2,3,... (1)

где р является параметром распределения; параметр и имеет смысл числа элементов замены, в качестве которого принимается отрезок трубы различной длины в зависимости от целей расчетов. Проверка адекватности теоретического закона распределения эмпирическим данным осуществлена с помощью критерия согласия Колмогорова с уровнем значимости 0,05. Произведенные вычисления подтверждают адекватность предлагаемого способа оценки и прогнозирования разовой потребности в трубах при аварийном ремонте.

Для определения вероятности суммарного спроса ] заявок предложена формула:

1-1

ЯДи) = (1 - р)Чр* (2.1-1+и)! /Г 1 . (1-р)^ ^рк (2\ -1 + 1с)! 1

и!(2,--1)! /[ (2^1)! к =о к! ](2)

где и =4, j + 1, j + 2, ...^ = 1,2,3, ...; ^(и)^.

Для оценки параметра р по ретроспективным данным получена следующая зависимость:

р = 1,5 - (0,25 + 2/М)0,5 где М - средний статистический размер разовой заявки на трубы. Третья глава посвящена разработке математической модели для оценки и расчета показателей эффективности функционирования системы обеспечения аварийным запасом ЛЧ МГ.

Для оценки количественных показателей эффективности функционирования системы аварийных запасов труб для ЛЧ МГ разработана математическая модель, описывающая снижение объема хранения аварийного запаса в период между поставками. Расчетная схема предполагает случайный характер расходования аварийного запаса. Моменты возникновения аварий описываются простейшим потоком случайных событий. Разовое количество труб для аварийного ремонта рассматривается в качестве независимой дискретной случайной величины.

Граф эволюции системы в пространстве состояний представлен на рис. 2, где М - начальный уровень хранимого запаса; X - интенсивность аварий; ги- ряд распределения количества труб для аварийного ремонта; Б -состояние дефицита, соответствующее полному исчерпанию запасов при наличии потребности в них.

Рис.2. Граф эволюции системы в пространстве состояний.

Получены аналитические выражения для прогнозирования размера текущих запасов 1 на любой наперед заданный момент времени Т:

Рм(Т) = е'-т;

М-1 _

Р,(Т) - ехт Е ^(М - г) (>Л7/]!; 1 = 0,М- 1; (3)

м-1

РЕ(Т)= 1 - Рм(Т) -1 Р,(Т);

¡4)

где <.0 = 0

Для оценки технико-экономического показателя 3М(Т) использованы известные соотношения для марковских процессов с доходами. Получено выражение, позволяющее прогнозировать величину средних суммарных затрат в системе хранения запасов на интервале времени Т при начальном уровне запасов М:

М М-1 I М-1 j

ЗмСГ) = I {(ОА^СМ - ¡)Р,(Т) + СЬ(1 - Хг^)ХК/М-1)[Т - (1А.)ШТ)]},

1=0 И j=l ¿=1 к=0

j (4)

где Г/Т)= 1 - е-?л1(лТ)к/к! ;

к-0

О, - сред1П1е удельные затраты от простоя системы в ьм состоянии. Значение рассчитывается по традиционным технико-экономическим методикам в зависимости от плеча транспортировки, транспортных средств, региональных цен и прочего.

Полученные соотношения позволяют рассчитывать систему как с одним пунктом хранения, так и с несколькими. Рассмотренная математическая модель является хорошим приближением к реальному процессу функционирования системы хранения запасов при Т -» оо и на начальном этапе, когда отсутствуют локальные дефициты. Данное обстоятельство обуславливает необходимость использования двух показателей для оценки эффективности системы - средних суммарных

затрат Зм(Т) и вероятности отсутствия локальных дефицитов Pd(T). Показатель Pd(T) определяется структурой системы запасов - числом

N

пунктов хранения N, распределением общего запаса по пунк-

П—1

там хранения, разбиением линейпой часта на отделыше участки,

N

каждый из которых закреплен за одним пунктом .

П~ 1

С учетом рассмотренных допущений и предположений, задача оптимизации территориально рассредоточенных пунктов хранения запасов имеет вид:

N

3*(Т) = min min min У, Змп(Т);

' __N ll Ml п=1

Ро(Т)>а;

(5)

N Н

Z А,п= А,; X Мп = Мг;

П=1 П=1

где СХ - допустимый уровень достаточности.

В постановке (5) учтена возможность ограничения на общий объем запасов. Если задача (5) не имеет решения, формируется множество компромиссных Парето-оптимальных решений. Окончательное решение выбирается из множества компромиссных с учетом дополнительных соображений.

В соответствии с поставленными задачами в рамках диссертационного исследования получено решение с учетом неравномерности распределения ряда показателей по длине газопровода: интенсивности потока отказов, ущерба от простоя газопровода, затрат времени и средств на доставку аварийного запаса к месту проведешгя аварийно-восстановительных работ. Неравномерность изменения перечисленных показателей задается интервальными оценками по трассе газопровода.

В разработанных математических моделях используются расчетные схемы формализации затрат времени и средств на транспортировку, которые определяются количеством доставляемых труб к месту

проведения аварийно-восстановительных работ, типом и количеством транспортных средств и являются функцией плеча подвоза. При этом учитывается сложная структура дорожной сети.

Расстояние транспортировки определяется как среднее ожидаемое значение с учетом неравномерности распределения показателей надежности по длине газопровода и коэффициента развитости дорог.

Практика эксплуатации газотранспортных систем показывает, что прокладка газопроводов в едином технологическом коридоре или сооружение многониточных систем, которыми являются большинство магистральных газопроводов, обуславливает возможность возникновения зависимых отказов на параллельных нитках. Это приводит к повышению значений показателей аварийности относительно значений соответствующих характеристик систем в однониточном исполнении.

Необходимая информация для оценки вероятности размеров разрушения в многониточных системах получается в результате расчетов на основе трех характеристик: интенсивности отказов каждой нитки; вероятности разрушения нескольких ниток; ряда распределения ги для каждой нитки.

Для газопроводов, имеющих одинаковые технические характеристики, значения ги можно считать также одинаковыми. Если газопроводы различаются по основным характеристикам, или есть основания полагать, что 01га обладают индивидуальными значениями г„, то расчет аварийности усложняется и заключается в объединении в группы для расчетов газопроводов с одинаковыми характеристиками. Аварийный запас для газопроводов, состоящих из различных труб рассчитывается отдельно, так как для их восстановления используются элементы замены различной номенклатуры.

Четвертая глава посвящена практической реализации разработанных алгоритмов, методики математических моделей. Методика оценки

эффективности и совершенствования системы обеспечения аварийными запасами ЛЧ МГ реализована в виде пакета прикладных программ для ПЭВМ. Выполнено исследование эффективности методов обеспечения аварийным запасом труб ЛЧ МГ с применением программного комплекса.

Математическое обеспечение программного комплекса представляет собой совокупность алгоритмов и программ, описаний и инструкций, предназначенных для эффективной организации вычислительного процесса и решения задач планирования, учета и управления. Указанные функции реализуются при использовании операционной системы ЭВМ и специального математического обеспечения, состоящего из совокупности программ для решения задач планирования, формирования, учета и отчетности системы обеспечения аварийным запасом ЛЧ МГ. В состав специального математического обеспечения программного комплекса включены алгоритмы и программы перспективного планирования потребности в запасах; текущего планирования; оперативного управления процессом распределения аварийного запаса по подразделениям газотранспортного предприятия; расположения пунктов хранения аварийного запаса по трассе газопровода и закрепления за ними участков обслуживания; обработки первичной информации о движении материально-технических ресурсов (МТР); учета материальных, трудовых и финансовых затрат ; анализа процесса обеспечения аварийным запасом подразделений предприятия; формирования отчетности по пунктам хранения аварийного запаса, подразделениям и предприятию в целом; а так же схема технологического процесса обработки данных, по которой осуществляется сбор, хранение и выдача необходимой информации в рамках газотранспортного предприятия. Общая схема взаимодействия программного комплекса представлена на рис. 3.

Проведены конкретные расчеты по оценке эффективности формирования аварийных запасов и размещения пунктов их хранения на

Рис.3. Общая схема взаимодействия программного комплекса.

участке магистрального газопровода "Средняя Азия - Центр".

Реальная ситуация с обеспечением аварийным запасом труб в линейно-производственных управлениях на исследуемом участке газопровода типична для большинства газотранспортных предприятий РАО "Газпром". По каждой номенклатуре труб имеется некомплект, составляющий от 3 % до 80 % от действующих норм. Аварийный запас труб расположен на пупктах хранения вдоль трассы газопровода из расчета 4-8 пунктов хранения для каждого ЛПУ с тенденцией перебазировки в районы расположения компрессорных станций с целью предотвращения хищений и обеспечения лучших условий хранения. В настоящее время преобладает точка зрения укрупнения пунктов хранения аварийного запаса труб и расположения их вблизи КС на охраняемых территориях.

Проведенные на основе разработанного программного комплекса расчеты действующей системы обеспечения аварийным запасом труб позволили оценить значения параметра Рц(Т), имеющего на различных участках газотранспортной системы значение от 0,85 до 0,92 и предложить меры по сокращению затрат предприятия на систему формирования аварийного запаса труб при соблюдении условий эксплуатационной надежности МГ. Анализ ситуации позволил сформировать множество альтернативных вариантов формирования системы аварийных запасов труб. Формирование вариантов осуществлено программным комплексом в диалоговом режиме при участии специалистов-технологов с учетом технических, экономических, организационных, финансовых и иных ограничений, существующих в газотранспортном предприятии. В результате: определено оптимальное количество аварийного запаса труб (для исследуемого участка газопровода длиною 375 км в однониточном исчислении оно составило 450 п.м. труб диаметром 1220 мм); рекомендовано увеличить период поставки и сократить количество пунктов хранения аварийного запаса труб с шести до двух с расположением их на охраняемых территориях

компрессорной станции и линейно-эксплуатационной службы, закрепив за каждым пунктом участок обслуживания исходя из технических характеристик исследуемого участка МГ; в автоматизированном режиме сформированы электронные таблицы для учета и контоля АЗТ ЛЧ МГ.

Полученные результаты подтверждают экономическую целесообразность использования разработанной модели для совершенствования системы обеспечения аварийными запасами ЛЧ МГ.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенных мероприятий составляет 354,5 млн. руб. на 1000 км газопровода диаметром 1220 мм.

В приложениях приведены алгоритмы и результаты расчетов на ЭВМ, акты о внедрении результатов диссертационных исследований и расчеты их экономической эффективности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Анализ современного состояния системы обеспечения аварийным запасом труб линейной части магистрального газопровода подтверждает необходимость разработки комплекса решений по совершенствованию эффективности системы обеспечения аварийным запасом ЛЧ МГ, заключающегося в возможности: оценивать ситуацию, получать объективные рекомендации и принимать обоснованные решения в условиях дефицита на отдельную номенклатуру труб; определять истинную потребность конкретных газопроводов в аварийных запасах исходя из интервальных характеристик газопроводов, меняющихся по трассе.

2. На основании выполненных автором исследований получено решение научно-практической задачи рационального формирования аварийных запасов труб для линейной части магистрального газопровода.

3. Предложенный новый принцип формирования аварийных запасов ЛЧ МГ с учетом неравномерности распределения показателей

аварийности, ремонтопригодности и ущерба по длине газопровода, • : разработаные математические модели и методики поиска рациональных вариантов формирования аварийных запасов для JI4 МГ дают адекватный для практики результат.

4. Примененный в работе системный подход к задаче рационального формирования аварийных запасов труб для JI4 МГ позволил решить во взаимосвязи поставленные в работе основные задачи исследований с учетом специфических особенностей эксплуатации реальных газопроводов.

5. Разработанные методики, алгоритмы и программы апробированы и приняты к внедрению в опытно-промышленную эксплуатацию в газотранспортных предприятиях "Юггрансгаз" и "Волгоградтрансгаз". Суммарный ожидаемый экономический эффект, подтверждаемый соответствующими актами, составляет 354,5 млн. руб. на 1000 км газопровода диаметром 1220 мм.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ярков Л.Г., Кирия C.B., Шибнев А.В. Повышение эффективности системы контроля герметичности магистральных трубопроводов/Сб. тез. докл. Всесоюзная научно-техническая конф. "Методы и технические средства контроля герметичности : технологического оборудования, магистральных трубопроводов и массовой продукции". - Севастополь, 1989. - С.69-70.

:, 2. Шибнев А.В., Кирия C.B., Ярков Л.Г. Планирование ремонтных 1(i работ на ЛЧ МГ// Экспресс-информация, Сер л Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. - М.: ВНИИОЭНГ, 1991. - Вып.1. - С.7-13.

3. Ярков Л.Г. Комплексный подход к организации системы обеспечения запасными элементами для линейной части магистральных

газопроводов/Сб. тез. докл. Науч.-техн. конф. "Проблемы добычи, транспорта и переработки нефти и газа". - Оренбург, 1991. - С. 120-121.

4. Ярков Л.Г., Шибнев A.B. Комплексный подход к обоснованию аварийных и неснижаемых запасов для ремонта линейной части магистральных газопроводов/Сб. тез. докл. Науч.-техн. конф. "Проблемы развития нефтегазового комплекса страны". - пос. Красный Курган, 1991. -СЛ.

5. Ярков Л.Г. К вопросу об управлении системой обеспечения аварийным запасом для линейной часта магистрального газопровода в новых экономических условиях// Экспресс-информация. Сер.: Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. - М.: ВНИИОЭНГ, 1992. - Вып.9. -С.5-10.

6. Ярков Л.Г., Шибнев A.B. Исследование и оптимизация системы управления запасами для ремонта магистральных газопроводов// Экспресс-информация. Сер.: Транспорт и храните нефти и нефтепродуктов. - М.: ВНИИОЭНГ, 1992. - Вып. 12. - С.6-10.

7. Шибнев A.B., Ярков Л.Г. Создание иерархической системы управления аварийными запасами труб для текущего ремонта магистральных газопроводов/Сб. тез. докл. Науч.-техн. конф. "Проблемы и перспективы развития нефтегазового строительства". - Сочи, 1992. -С.12-13.

8. Ярков Л.Г. Анализ отказов и повреждений на магистральных трубопроводах в процессе эксплуатации// Нефтяная и газовая промышленность: Науч.-техн. инф. сб. Сер.: Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. - М.: ВНИИОЭНГ, 1992. - Вып.5. - С. 16-17.

9. Ярков Л.Г. К вопросу об оценке факторов, формирующих случайный характер потребности на технологические запасы оборудования с учетом обработки данных о надежности газопроводов/Сб. тез. докл. Науч.-техн. конф. "Проблемы и перспективы развития нефтегазового строительства". - Сочи, 1992. - С.6-7.

10. Ярков Л.Г., Шибыев A.B. Методы оценки и прогнозирования размера потребности в запасных элементах для аварийного ремонта трубопроводов// Нефтяная и газовая промышленность: Науч.-техн. инф. сб. Сер.: Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. - М.: ВНИИОЭНГ, 1992. - Вып.6. - С. 1-2.

11. Ярков Л.Г., Шибнев A.B. Модели расчета эффективности функционирования системы хранения запасов для аварийного ремонта линейной части магистральных трубопроводов/7 Нефтяная и газовая промышленность: Науч.-техн. инф. сб. Сер.: Транспорт и храните нефти и нефтепродуктов. - М.: ВНИИОЭНГ, 1992. - Вып.5. - С.7-9.

12. Ярков Л.Г. Создание программного комплекса, реализующего задачи функционирования системы формирования запасов для аварийного ремонта линейной части магистральных газопроводов/Сб. тез. докл. Науч.-техн. конф. "Актуальные проблемы состояния развития нефтегазового комплекса России". - М., 1994. - С. 144.

13. Ярков Л.Г., Шибнев A.B. Информационная поддержка анализа обеспечения аварийными запасами линейной части магистрального газопровода/Об. тез. докл. Вторая науч.-техн. конф. "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России". - М., 1997. - С.26-27.

14. Ярков Л.Г., Шибнев A.B. Формирование аварийных запасов для линейной части магистральных газопроводов с использованием ЭВМ.// Науч.-техн. инф. сб. Сер.: Транспорт и хранение нефтепро-дуктов/ЦНИИТЭнефтехим. - 1997. - Выпуск 4-5, - С.30-32.

15. Осташов A.B., Шибнев A.B., Ярков Л.Г. Разработка комплексной базы данных по технологической схеме и техническому состоянию линейной части магистрального газопровода.// Науч.-техн. сб. Сер.: Диагностика оборудования и трубопроводов/ИРЦ Газпром. - 1997.- № 3.-С.58-63.

16. Ярков Л.Г., Шибнев A.B. Средства оценки эффективности системы формирования аварийных запасов для линейной части магистральных газопроводов.// Науч.-эконом. сб. Сер.: Экономика, организация и управление производством в газовой промышленности / ИРЦ Газпром. - 1997. - № 6. - С.20-25.

17. Ярков Л.Г., Шибнев A.B. Возможности программного комплекса "ЗАПАС" при работе с системой обеспечения аварийным запасом линейной части магистральных газопроводов// ВНИИТИ "Депонированые научные работы". - 1997. - № 6. - С.68.

Соискатель