автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Разработка оптимизационной модели эксплуатации линейной части магистрального газопровода на основе анализа организации производства

На правах рукописи

/

ЗУБАРЕВ ГЕННАДИЙ ЮРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ОПТИМИЗАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

05 02 22 - Организация производства (нефтегазовой отрасли)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 Ш 2007

Тюмень 2007

003063950

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» Федерального агентства Российской Федерации на кафедре «Сооружение и ремонт нефтегазовых объектов».

Научный руководитель-

Официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Заслуженный деятель науки РФ Иванов Вадим Андреевич

доктор технических наук Лаптев Александр Александрович

Кандидат технических наук Волынец Игорь Григорьевич

Тюменское управление магистральных газопроводов ООО «Сургутгаз-пром», г Тюмень

Защита состоится 29 июня 2007 г. в 11°° часов на заседании диссертационного совета Д 212 273 08 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г.Тюмень, ул Володарского, 38, зал им А.Н. Косухина

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно - информационном центре Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу 625039, г. Тюмень, ул Мельникайте, 72

Автореферат разослан 29 мая 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Пономарева Т Г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. При сложившейся в настоящее время политической и экономической ситуации особое внимание уделяется вопросам организации производства газотранспортных предприятий на различных уровнях управления Срок эксплуатации большинства магистральных газопроводов Единой системы газоснабжения страны составляет десятки лет В условиях интенсивного старения трубопроводных систем, на службы эксплуатации линейной части магистральных газопроводов возлагается большая задача по поддержанию высоконадежного и эффективного транспорта газа без вовлечения дополнительных ресурсов и при ограниченности инвестиций Разработанные на сегодняшний день средства и методы диагностики позволяют безошибочно определять тип и место нахождения дефекта на протяженных участках, поэтому необходимо разработать методику организации рационального управления линейно-эксплуатационной службы по устранению всех типов дефектов своими силами и в наиболее короткий период, учитывая при этом качество выполнения работ В связи с этим работа является актуальной

Цель исследования. Разработать модель оптимизации организационной структуры системы технического обслуживания и ремонта линейной части магистрального газопровода Основные задачи исследования:

-провести классификацию дефектов стенки трубы газопровода и оценить степень их влияния на работоспособность линейной части с точки зрения величины затрат на их восстановление,

-проанализировать существующую организационную структуру газотранспортного предприятия,

-разработать методику по оптимизации структуры линейно - эксплуатационной службы, как структурной единицы газотранспортного предприятия в зависимости от фактического состояния линейной части магист-

рального газопровода и величины затрат на его техническое обслуживание и ремонт

-разработать алгоритм принятия решений по оптимизации организационной структуры системы эксплуатации линейной части магистрального газопровода

Объект исследования. Организационная структура системы эксплуатации линейной части магистральных газопроводов.

Методы исследований. Научные положения диссертационной работы основаны на теории оптимизации, элементах математического моделирования, теории вероятности, математической и прикладной статистике

Научная новизна. 1 Предложена классификация дефектов с точки зрения затрат на их восстановление.

2. Разработаны организационные решения, направленные на выполнение ремонтно-восстановительных работ в зависимости от характеристик дефектов трубопровода 3 Разработан алгоритм принятия организационно-управленческих решений, направленных на оптимизацию структуры линейно-эксплуатационной службы газотранспортного предприятия в зависимости от фактического состояния линейной части газопровода Практическая ценность работы заключается в том, что результаты разработанных методик позволяют на основе предлагаемой модели оптимально планировать деятельность линейно-эксплуатационных служб газотранспортных предприятий по производству ремонтных работ больших объемов

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на расширенном заседании кафедры «Сооружение и ремонт нефтегазовых объектов» (2005, 2006 г г), на регио-

нальной научно — технической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов г Нижневартовск (2006 г ), на региональной научно -технической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов г Нефтеюганск (2006 г), на международной научно - технической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья», г Екатеринбург (2006 г), на международной научно - технической конференции «Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли» (2007г), на научно-техническом совете Тюменского управления магистральных газопроводов (2006 г ) По результатам исследований опубликовано 6 печатных работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, библиографии Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, содержит 9 рисунков, 22 таблицы, список литературы из 97 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулированы цель и основные задачи исследования, показана научная новизна, обоснована достоверность и практическая ценность полученных результатов

В первом разделе рассмотрены принципы стратегии развития ОАО «Газпром», условия эксплуатации магистральных газопроводов Западной Сибири, проведена классификация дефектов линейной части с точки зрения их ремонтопригодности и степени влияния на общую работоспособность магистрального газопровода

Стратегия компании строится на следующих принципах • повышение эффективности основной деятельности за счет оптимизации управленческих решений,

• диверсификация и расширение деятельности (новые рынки, транспортные маршруты, продукты), в том числе за счет высокоэффективных проектов, обеспечивающих создание продуктов с высокой рентабельностью,

• совершенствование корпоративного управления, повышение прозрачности финансово-хозяйственной деятельности

В рамках задач, поставленных Энергетической стратегией России перед газовой промышленностью, одна из актуальных проблем - это изменение и усовершенствование системы управления (СУ) и организационной структуры (ОС) практически каждого структурного подразделения «Газпрома» с целью повышения эффективности основной деятельности

Решением этой глобальной задачи является комплекс мер по внедрению прогрессивных технологий диагностики и ремонта газопроводов, а также «реконструкции» системы организации процессов технического обслуживания и ремонта Однако решение этой проблемы в общем, типичном случае для газовой отрасли не представляется возможным Если рассмотреть более узкую, специализированную часть проблемы, а именно организационную структуру системы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) линейной части магистрального газопровода (МГ) на трех нижних уровнях иерархической структуры объединения - управления - линейно-производственные управления (ЛПУ), то в этом случае в решении проблемы изменения и усовершенствования ОС системы ТО и Р линейной части МГ в большей степени рационален ситуационных подход к исследованию данной проблемы. Поскольку огромную роль играет специфика предприятия, которая определяется следующими основными факторами

• структура и степень разнообразия выполняемых работ по ТО и Р,

• технология производства работ,

• географическая и геоклиматическая характеристика объектов обслуживания,

• состояние материально-технической базы предприятия

Перечисленные факторы находятся в высокой степени коррелированное™ с наиболее важным фактором - состояние МГ

Магистральные газопроводы различного назначения, характеризующиеся разными сроками службы и конструктивными решениями, имеют особенности в развитии дефектов

Согласно действующей нормативно-технической документации все дефекты делятся на следующие группы

• дефекты геометрии трубы;

• дефекты стенки трубы,

• дефекты сварного шва,

• комбинированные дефекты,

• недопустимые конструктивные элементы

Методы ремонта проанализированных дефектов регламентированы и назначаются в зависимости от геометрических параметров дефекта Основными методами являются вырезка дефектного участка заменой катушки, ремонт с применением полимерных композиционных материалов или металлических муфт заводского изготовления, шлифовка и заварка

Таким образом, проведенный анализ показал степень опасности дефектов и их ремонтопригодность для магистральных газопроводов

Второй раздел посвящен определению трудозатрат и временных затрат на все виды работ выполняемых при производстве ремонта различных типов дефектов рассмотренными методами

Для примера был рассмотрен магистральный газопровод Уренгой -Сургут - Челябинск длиной 1000 км, выполненный в подземном исполнении, поэтому для проведения ремонта любым из приведенных выше методов характерны следующие виды работ

- земляные работы (вскрытие дефектного участка и засыпка ремонтного котлована),

- очистка от изоляционного покрытия,

- изоляция отремонтированного газопровода,

- огневые и сварочные работы при замене участка

Трудозатраты на ремонт различными методами представлены в таблице 1

Таблица 1

Трудозатраты на ремонт различными методами

Вид ремонта Трудозатраты, чел-час Кол-во дефектов на 1000 км Трудозатраты на ремонт всех дефектов чел-час

Методом замены катушки 114,3 6669 762267

Ликвидации дефектов с помощью композитных материалов 49,8 873 43375

Методом заварки 13,9 181 2516

Методом шлифовки 10,55 367 3872

Итого 188,55 8090 812130

После определения суммарных временных затрат на ремонт дефектов на рассматриваемом участке магистрального газопровода силами линейно-эксплуатационной службы существующей организационной структуры установлено, что на устранение только опасных дефектов, необходимо затратить 1083 суток чистого рабочего времени Что является недопустимым Стоит также отметить то, что в данных временных затратах не учтено время необходимое на доставку машин, материалов, оборудования и людских

ресурсов от мест постоянного базирования до мест проведения выборочного ремонта

Таким образом, подтверждается несовершенство существующей структуры организационной структуры линейно-эксплуатационной службы (ЛЭС) и необходимость его оптимизации

В третьем разделе для решения поставленной задачи оптимизации была построена целевая функция «затраты-эффективность» для различных стратегий проведения ТО и Р Дело в том, что все дефекты линейной части МГ с учетом типов проведения работ по их устранению (а именно, ремонт заменой катушки, ремонт с применением полимерных композиционных или металлических муфт, шлифовка, заварка) были условно разделены на две группы

-дефекты, требующие немедленного устранения - так называемые «опасные» дефекты,

-дефекты, не требующие немедленного устранения - «неопасные» дефекты

Критерий деления дефектов на «опасные» и «неопасные» определим следующим образом дефекты, для устранения которых используется вид ремонта - замена катушки, будем считать «опасными», остальные дефекты - «неопасными».

С учетом такого разбиения можно выделить следующие три стратегии осуществления ТО и Р линейной части МГ

I стратегия — устранение всех дефектов линейной части МГ,

II стратегия - устранение опасных дефектов и части неопасных дефектов,

III стратегия - устранение только опасных дефектов

В результате проведения диагностических работ был определен список дефектов и комплекс работ по их устранению, а также выработан список единиц необходимой техники и технологии, проведен расчет трудоза-

трат в человеке — часах Как правило, на практике структура существующей системы ТО и Р меньше требуемого, однако это не означает, что решение возникшей проблемы будет заключаться в увеличении численности и материально-технической базы ЛЭС При рациональном использовании увеличенного размера ЛЭС в рассматриваемый отрезок времени в последующие периоды эксплуатации при невозрастающей или медленно растущей тенденции появления новых дефектов и перехода неопасных дефектов в категорию опасных резко увеличатся расходы на содержание новой структуры ЛЭС Именно поэтому огромную роль при определении оптимальной структуры системы ТО и Р играет прогнозирование состояния и тенденций линейной части МГ, опять же в зависимости от выбранной стратегии ТО и Р Для этого необходимо построить целевую функцию, определяющую оптимальную структуру системы ТО и Р, в зависимости от выбранной стратегии, с учетом граничных условий В качестве граничных условий в первую очередь выступает временной показатель проведения ТО и Р (в зависимости от климатической зоны расположения МГ), необходимый минимум проведения ремонтных работ, существующий размер ЛЭС, объем возможных вложений в систему ТО и Р магистральных газопроводов Поэтому целесообразно оптимизирующую функцию определить как функцию затрат и решать задачу минимизации затрат в рассматриваемый период времени, при определенном заданном уровне надежности линейной части МГ. В этом случае возможны различные варианты проведения ТО и Р, которые и определят оптимальную структуру этой системы с учетом минимизации затрат Возможны следующие варианты

-увеличение численности ЛЭС, при благоприятном для этого варианта прогнозе, в настоящее время число опасных дефектов невелико, однако количество неопасных дефектов, которые в рассматриваемый период могут перейти в категорию опасных, существенно,

-привлечение сторонних организаций при существующей структуре, количество неопасных дефектов несущественно, при этом для устранения опасных дефектов в силу ряда причин целесообразно привлекать сторонние организации В качестве таких причин можно выделить следующие нет нужного количества техники и специалистов, в случае наличия техники и специалистов транспортные расходы не сопоставимы с расходами по передаче объемов сторонним организациям и т.д ,

-увеличение численности ЛЭС и привлечение сторонних организаций. Наиболее гибкий вариант, который при качественном прогнозе позволит определить оптимальную структуру системы ТО и Р

В работе рассмотрены задачи оптимизации структуры ЛЭС с целевой функцией «затраты - эффективность» {2) для каждой из стратегий проведения ТО и Р линейной части МГ

(1)

Ниже приведено описание задачи оптимизации структуры ЛЭС для стратегии при которой устраняются все опасные и часть неопасных дефектов

При реализации этой стратегии целесообразно выделить еще одну категорию дефектов, помимо выделенных ранее опасных и неопасных дефектов, это дефекты, размеры которых приближаются к предельным размерам «неопасных» дефектов, для которых вероятность перехода из категории неопасных в категорию опасных на момент проведения диагностики или инспекции за заданный период времени г < Т выше определенного заданного уровня а, который определяется из условия надежности линейной части МГ

~ г

2 = г?+±к£,р1"(,,к)

/=2 *=0

где - стоимость устранения всех опасных дефектов и части неопасных дефектов, руб

-X

t ((*л +3.) К К

(3)

а - количество человеко-часов (чел час), необходимых для проведения г-го вида ремонта одного погонного метра (1-ый вид ремонта - замена катушки, 2-ой - использование композитно - муфтовой технологии, 3-ий-заварка, 4-ый — шлифовка), а, = > где а,к ~ количество человеко-часов для

к

проведения к-ото вида работ 1-ого вида ремонта Используя данные расценок по видам работ согласно нормативной документации 2007 года, величины а, имеют следующие значения а, =114,3 чел час; аг =49,8 чел час, аъ = 13,9 чел час, аА = 10,55 чел час

с, и с, стоимость одного человеко-часа г -ого вида ремонта для ЛЭС и сторонней организации соответственно, руб, 1:] - протяженность ] -ого дефекта, для устранения которого используется г -ый вид ремонта, м, 10 -протяженность появившегося за рассматриваемый период времени Т ] -ого дефекта, для устранения которого используется г -ый вид ремонта, м, — транспортные расходы, связанные с устранением ] -ого дефекта г -ым видом ремонта службами ЛЭС, руб, и, - число дефектов, устраняемых службой ЛЭС I -ым видом ремонта, N, - число дефектов, устраняемых г -ым видом ремонта, 3, - расходы, связанные с использованием основной техники, руб, Р:/ - вероятность того, что -ый дефект г -ого типа перейдет в категорию опасных дефектов на начальный момент времени, Р," {г, к) -вероятность того, что за период времени Т к штук дефектов г -ого типа из категории неопасных дефектов перейдут в категорию опасных при реализации II типа стратегии ТО и Р линейной части МГ, К{г,е) - число дефектов 1 -ого вида, что для любого числа к >К(1,е) Р" (г,к) < £, где £ - заданная точность, - затраты на содержание ЛЭС в I -ый год после рассматриваемого момента времени, руб

Сложность аналитического способа решения поставленной задачи, заключается в самой целевой функции и в том, что некоторые выкладки требуют достаточно больших рассуждений При реализации алгоритмов решения также возникает много дополнительных обстоятельств, строгий учет которых невозможен (приближенное решение различных вспомогательных задач и т п ), которые могут сильно повлиять на ход процесса Поэтому решение этой же задачи посредством компьютерных вычислений происходит гораздо быстрее, эффективнее

Поскольку по условию задачи четко просматривается конечное число оптимальных вариантов при конечном дискретном множестве всех альтернатив, то решение этой задачи целесообразно реализовать трансцендентным методом

Алгоритм определения оптимальной организационной структуры системы ТО и Р линейной части МГ включает в себя следующие этапы

1 Определение сроков проведения ТО и Р (исходя из климатических условий и географического положения МГ)

2. Определение объема ремонтных работ и порядка их проведения

3. В зависимости от выбранной стратегии вычисляем 20', г" или г"'.

а Исходя из существующего размера ЛЭС и оборудования, определяем вид (виды) ремонтов, которые можно осуществить имеющимся в наличии оборудованием и рабочей силой

Ь Начиная с определенных видов ремонтов перебором дискретных случаев объемов работ, определяем размер ЛЭС, соответствующий рассматриваемому объему (количество и типы устраняемых дефектов)

с Сопоставляем полученный размер ЛЭС с существующим (рабочая сила, необходимое оборудование и техника)

4. Вычисляем значение целевой функции «затрат - эффективность» для полученного размера ЛЭС

5. Из рассмотренных размеров ЛЭС выбираем оптимальный, минимизирующий значение целевой функции затрат и повышающий эффективность проведения ТО и Р линейной части МГ

Сам алгоритм представлен на рис 1

\Ввод данных

_ I _

Определение сроков проведения ТО и Р ~ I

Выбор стратегии проведения ТО и Р

- 1 -

п=1

_ ) _

Вычисление 2№ для каждого из С "(или А"- учитывая порядок проведения) вариантов распределения по типам ремонтных работ (устранение силами ЛЭС п дефектов, остальные (Ы - п) силами сторонних организаций)

- 1 -

Определение нового размера ЛЭС, необходимого для выполнения рассматриваемого объема работ

_ Наличие -«^необходимого оборудования^.- и техники

Определение коэффициента использования по каждому типу оборубования и техники

— Покупка

Аренда Лизинг

Вычисление значения целевой функции Ъ

- I ~~-

п =п+ 1

Выбор оптимальной структуры ЛЭС, минимизирующего целевую функцию Ъ

Рис 1 Алгоритм нахождения оптимальной организационной структуры ЛЭС

С помощью данного алгоритма при переборе всех альтернатив определяем оптимум организационно - управленческой структуры ЛЭС

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 На основе проведенного анализа выполнена систематизация дефектов стенки газопроводов, позволяющая группировать их по типам в зависимости от ремонтопригодности и степени влияния на общую работоспособность линейной части, с точки зрения затрат на их восстановление.

2 В результате проведенного анализа структуры системы эксплуатации, а так же методов ремонта линейной части магистрального газопровода определены трудозатраты и общие временные затраты на отдельные виды ремонтных работ

3 Разработана методика оптимизации структуры линейно - эксплуатационной службы в зависимости от фактического состояния линейной части магистрального газопровода и времени на выполнение ремонтов на основании целевой функции затрат на содержание системы ТО и Р

4 Построен алгоритм определения оптимальной организационной структуры системы ТО и Р линейной части МГ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Зубарев Г Ю К вопросу о применении битумных мастик на основе органических вяжущих при ремонте и строительстве нефтегазовых трубопроводов и сооружений. / Медведев С.Ю Материалы региональной научно - практич. конф студентов, аспирантов и молодых специалистов - Нижневартовск- ТюмГНГУ, 2006г С 52 - 54.

2 Зубарев Г Ю Антикоррозионные материалы / Морев А И Материалы региональной научно - практич конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов - Нефтеюганск ТюмГНГУ, 2006г С 16-18

3 Зубарев ГЮ Оптимизация размера структуры технического обслуживания и ремонта линейной части магистрального газопровода. /

Сапожникова А В , Годлевский А Ю // Известия ВУЗов Нефть и газ -Тюмень ТюмГНГУ 2007г №2 С 63-66 4 Зубарев Г.Ю Классификация методов ремонта магистральных газопроводов в зависимости от типов и концентрации дефектов / Сапожников Е.В , Гимадутдинов А.Р , Семенов АС// Международная научно — технич. конф «Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли» - Тюмень ТюмГНГУ, 2007г С 105-108 5. Зубарев Г.Ю Анализ факторов определяющих организационную структуру службы эксплуатации магистральных газопроводов / Сапожникова А В. // Сб науч тр Мегапаскаль - Тюмень ТюмГНГУ, 2007г №1. С 49-50. 6 Зубарев Г.Ю Влияние уровня дивизионально-организационной структуры газотранспортного предприятия на принятие решений по техническому обслуживанию и ремонту линейной части магистральных газопроводов / Фомичев Д В , Моргунов Д В // Сб науч тр Мегапаскаль. - Тюмень ТюмГНГУ, 2007г №1 С 51-53

Подписано к печати Л9РГа?

Заказ № _

Формат 60 х 84 '/16 Отпечатано на RISO GR 3750

Издательство «Нефтегазовый университет» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625039, Тюмень, ул Киевская, 52

Бум писч № 1 Уч - изд л Уел печ л Тираж 100 экз

РАЗДЕЛ 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ МАГИСТРАЛЬНЫХ

ГАЗОПРОВОДОВ.

1.1 Принципы стратегии развития ОАО «Газпром».

1.2 Природно - климатические условия эксплуатации магистральных газопроводов Западной Сибири.

1.3 Классификация дефектов газопровода.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 1.

РАЗДЕЛ 2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ РЕМОНТА ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ

МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ.

2.1 Классификационный анализ методов ремонта трубопровода в зависимости от характера, степени развития и вида дефекта.

2.1.1 Технология производства работ при ремонте дефектов трубопровода методом замены катушки.

2.1.2 Технология ремонта трубопровода композитными материалами.

2.1.3 Технология производства работ при ремонте дефектов трубопровода методом заварки.

2.1.4 Технология производства работ при ремонте дефектов трубопровода методом шлифовки.

2.2 Организация эксплуатации, технического обслуживания и ремонта магистральных газопроводов.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2.

РАЗДЕЛ 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗМЕРА СИСТЕМЫ ТО И Р ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ

МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА.

3.1 Анализ организационной структуры ОАО «Газпром».

3.2 Разработка целевой функции в качестве критерия нахождения оптимального размера системы ТО и Р линейной части МГ.

3.3 Определение оптимального размера организационной структуры системы ТО и Р линейной части МГ.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 3.

Актуальность темы. При сложившейся политической и экономической ситуации в настоящее время особое внимание уделяется вопросам организации производства газотранспортных предприятий на различных уровнях управления. Основным принципом стратегии ОАО «Газпром» является повышение эффективности основной деятельности, это значит прежде всего повышение эффективности функционирования служб эксплуатации линейных производственных участков, как структурной единицы газотранспортного предприятия, основанной на оптимизации методов управления производством работ по техническому обслуживанию и ремонту магистральных газопроводов.

Срок эксплуатации большинства магистральных газопроводов единой системы газоснабжения страны составляет десятки лет. В условиях интенсивного старения трубопроводных систем, на службы эксплуатации линейной части возлагается большая задача по поддержанию высоконадежного и эффективного транспорта газа без вовлечения дополнительных ресурсов и при ограниченности инвестиций. Разработанные на сегодняшний день средства и методы диагностики позволяют безошибочно определять тип и место нахождения дефекта на протяженных участках, поэтому необходимо разработать методику организации управления линейно-эксплуатационной службы по устранению всех типов дефектов своими силами и в наиболее короткий период, учитывая при этом качество выполнения работ.

В рамках задач, поставленных Энергетической стратегией России перед газовой промышленностью, одна из актуальных проблем - это изменение и усовершенствование системы управления (СУ) и организационной структуры (ОС) практически каждого структурного подразделения «Газпрома» с целью повышения эффективности основной деятельности.

В поддержку актуальности этой проблемы и необходимости ее исследования и решения можно обозначить следующие положения:

• ни одна СУ и ОС не является совершенной, так как всегда имеет проблемы и недостатки, которые можно разрешить и ликвидировать, повышая тем самым эффективность функционирования предприятия и отдельных его подразделений.

• руководители предприятия и подразделений не всегда уверены, что им требуется помощь в усовершенствовании СУ и ОС, поскольку часто не осознают проблемы и недостатки СУ и ОС. Причина этого положения кроется в организационной структуре всего ОАО «Газпром» в целом, в существующем управлении его иерархическими уровнями, подразделениями; централизированности и интеграции вертикальных связей. Поэтому большинство руководителей любого звена нуждаются в помощи профессионалов в решении проблем, устранении недостатков в СУ и ОС и их причин.

• достаточно объективный анализ СУ и ОС предприятия можно провести только с участием руководства и персонала исследуемого предприятия.

• деятельность большинства предприятий может быть более эффективной, если управленческий персонал самостоятельно научится проводить самооценку СУ и ОС предприятия, рационально использовать свои сильные стороны, разрешать проблемы и устранять причины их возникновения.

Цель исследований. Разработать модель оптимизации организационной структуры системы технического обслуживания и ремонта линейной части магистрального газопровода.

Задачи работы:

-провести классификацию дефектов стенки трубы газопровода и оценить степень их влияния на работоспособность линейной части с точки зрения величины затрат на их восстановление;

-проанализировать существующую организационную структуру газотранспортного предприятия;

-разработать методику по оптимизации структуры линейно - эксплуатационной службы, как структурной единицы газотранспортного предприятия в зависимости от фактического состояния линейной части магистрального газопровода и величины затрат на его техническое обслуживание и ремонт.

-разработать алгоритм принятия решений по оптимизации организационной структуры системы эксплуатации линейной части магистрального газопровода.

Научная новизна.

1. Предложена классификация дефектов с точки зрения затрат на их восстановление.

2. Разработаны организационные решения, направленные на выполнение ремонтно-восстановительных работ в зависимости от характеристик дефектов трубопровода.

3. Разработан алгоритм принятия организационно-управленческих решений, направленных на оптимизацию структуры линейно-эксплуатационной службы газотранспортного предприятия в зависимости от фактического состояния линейной части газопровода.

Достоверность исследований.

Научные положения диссертационной работы основаны на теории оптимизации, элементах математического моделирования, теории вероятности, математической и прикладной статистике.

Все методики и теории, использованные в работе широко известны, достоверны и многократно апробированы.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты разработанных методик позволяют на основе предлагаемой модели оптимально планировать деятельность линейно-эксплуатационных служб газотранспортных предприятий по производству ремонтных работ больших объемов.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на расширенном заседании кафедры: «Сооружение и ремонт нефтегазовых объектов» (2005, 2006 г.г.), на международной научно - технической конференции «Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли» (2007 г), на научно-техническом совете Тюменского управления магистральных газопроводов (2006 г.). По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, библиографии. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, содержит 9 рисунков, 22 таблицы, список литературы из 97 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основе проведенного анализа выполнена систематизация дефектов стенки газопроводов, позволяющая группировать их по типам в зависимости от ремонтопригодности и степени влияния на общую работоспособность линейной части, с точки зрения затрат на их восстановление.

2. В результате проведенного анализа структуры системы эксплуатации, а так же методов ремонта линейной части магистрального газопровода определены трудозатраты и общие временные затраты на отдельные виды ремонтных работ.

3. Разработана методика оптимизации структуры линейно - эксплуатационной службы в зависимости от фактического состояния линейной части магистрального газопровода и времени на выполнение ремонтов на основании целевой функции затрат на содержание системы ТО и Р.

4. Построен алгоритм определения оптимальной организационной структуры системы ТО и Р линейной части МГ.

104

1. Айвазян С.А., Мхитарян B.C. Теория вероятностей и прикладная статистика. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 656с.

2. Акимов В.А., Фалеев М.И. Надежность технических систем и техногенный риск. М.: Деловой экспресс, 2002. - 367с.

3. Александров В.В., Чернышёва Л.В. Тенденции развития информационных систем, баз знаний, экспертных систем. // Управляющие системы и машины. М.: 1985. - №6 (80) - С. 23-39.

4. Алексеева М.М. Планирование деятельности фирмы. М.: Статистика. -1997.-246с.

5. Алпеидзе Г.Е., Романов Л.Г., Червонный А.А. Гарантийный надзор за сложными техническими системами. М.: Машиностроение, 1988. -232с.

6. Алыпанов А.П. Велиюлин И.И. Гусак В.Д. Современные способы организации и проведения ремонтных работ на магистральных газопроводах. //Обзор. Информ. Сер. Транспорт и хранение газа. М.: ВНИИЭГазпром, 1987. - Вып.7 - С65-83.

7. Ансофф И., Ком П. Новая корпоративная стратегия. М.: 1999. - 416с.

8. Антипьев В.Н., Бахмат Г.В., Земенков Ю.Д. и др. Эксплуатация магистральных газопроводов: Учебное пособие/ под ред. Земенкова Ю.Д. Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. - 525с.

9. Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных. Пер. с англ. -М.: Финансы и статистика, 1983. 218с.

10. Афанасьев В.Н., Колмановский В.Б., Носов В.Р. Математическая теория конструирования систем управления. -М.: Высшая школа. 1998г. 573с.

11. Базаров Т.А. Управление персоналом. М.: 1998. - 423с.

12. Байхельт Ф. Франкен П. Надёжность и техническое обслуживание. Математический подход. М.: Радио и связь, 1988. - 392с.

13. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. М.: из-во «Советское радио», 1969. - 488с.

14. Большой энциклопедический словарь. Политехнический/ Ишлинский А.Ю. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 2000. — с.655

15. Борисов Б.И. Изоляционные работы при строительстве магистральных трубопроводов — Москва: Недра, 1990. — с.223

16. Брук Б.Н., Вишняков В.А., Маметов ГА., Лебёдкин В.Ф. Об экспертных оценках относительной важности задач оперативного управления предприятием. // Вопросы промышленной кибернетики./ Труды ЦНИИКА. -М.,Энергия. 1975.-С.38-46.

17. Бугаец А.Н. Вострокнутов Е.П. Вострокнутова А.И. Новый подход к автоматизации проектирования на основе технологии экспертных систем.// Мат. методы и автоматизированные системы в геологии. М.: ВИЭМС .1986.-Вып4-С. 1-12.

18. Будзуляк Б.В., Салюков В.В., Харионовский В.В. Продление ресурса магистральных газопроводов // Газовая промышленность 2002 - №7 -с.37-39.

19. Вильям Петти и др. Классика экономической мысли. М.: Эксмо-Пресс, 2000.-894с.

20. Виханский О.С. Стратегическое управление. М.: Гардарики, 1999. -292с.

21. ВРД 39-1.10-004-99 Методические рекомендации по количественной оценке состояния магистральных газопроводов с коррозионными дефектами, их ранжирование по степени опасности и определению остаточного ресурса — М.: ВНИИГАЗ, 2000 с.44

22. ВРД 39-1.10-063-2002 Инструкция по оценке работоспособности и отбраковке труб с вмятинами и гофрами — М.: ВНИИГАЗ, 2002 — с.21.

23. ВСН 39-1.10-001-99 Руководство по анализу результатов внутритрубной инспекции и оценке опасности дефектов — М.: ВНИИГАЗ, 2000 — с.14.

24. ВСН 39-1.10-009-2002 Инструкция по отбраковке и ремонту труб линейной части магистральных газопроводов — М.: ВНИИГАЗ, 2002 — с. 19.

25. Гатовский Л. В. О преодолении экономических препятствий реформы в России.// Вопросы экономики, 1994. №1 - С. 107-116.

26. Гермейер О.Б. Игры с непротиворечивыми интересами. М.: Наука, 1976.-327с.

27. Герцбах И.В., Кордонский Х.В. Модели отказов М.: Советское радио, 1966. - 166с.

28. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Ф. Математические методы в теории надежности М.: Наука, 1965. - 342с.

29. ГОСТ Р51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. —М.: Изд-во стандартов, 1998 — с.48.

30. Грачев М.В. Управление трудом. М.: Наука, 1990. - 135с.

31. Грашина М., Дункан В. Основы управления проектами. СПб.: Питер, 2006,-208с.

32. Гусаков А.А. Ильин Н.И. Методы совершенствования организационно-технологической подготовки строительного производства. М.: Стройиздат, 1985. - 156с.

33. Джонс Дж. Методы проектирования. М.: Мир, 1986. - 326с.

34. Евланов Л.Г., Кутузов В.А. Экспертные оценки в управлении. М.: Экономика.1978. - 232с.

35. Екатеринославский Ю.Ю. Организация процессов управления производством. М.: Экономика. 1982. - 181 с.

36. Емельянов О.В. Как управлять персоналом в условиях рынка.// Человек и труд, 1993. -№1, №2.

37. Ермаков В.П. Менеджмент. Ростов н/Д: Феникс, 2005, - 184с.

38. Журавлев А.Г. Управленческий труд и эффективность общественного производства./ Науч. ред. О.Н.Пашкевич. Минск: Наука и техника, 1981.-272с.

39. Иванцевич Д.М., Лобанов А.А. Человеческие ресурсы управления: Основы управления персоналом. М.: Мысль, 1993. - 300с.

40. Исиакава Кору. Японские методы управления качеством. М.: Экономика. 1988.-215с.

41. Каталог машин для ремонта трубопровода М.: 2000 - с. 150

42. Каталог машин для строительства трубопроводов М.: Недра, 1984 - с. 154.

43. Кахнер Д., Моулер К., Нэш С. Численные методы и программное обеспечение: Пер. с англ. Изд. второе, стериотип. - М.: Мир, 2001. -575с.

44. Клюк Б.А., Стояков В.М., Тимербулатов Г.Н. Прочность и ремонт участков магистральных трубопроводов Западной Сибири — М.: Машиностроение, 1994 —с.120

45. Кнорринг В.И. Теория, практика и искусство управления. М.: Норма-Инфра. М. 1999.-511с.

46. Ковалёв В.В. Введение в финансовый менеджмент. М.: Финансы и статистика. 1999.-768с.

47. Ковалёв В.В. Финансовый анализ. М.: Финансы и статистика. 1996. -429с.

48. Красников А.Ф. Разработка методики оценки эксплуатационной надежности локальных участков трубопровода после ремонта: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук — Тюмень, 2004 — с. 161.

49. Краснова В. Семь нот менеджмента. М.: Эксперт. 1997. № 12 -113с.

50. Крылов Г.В., Матвеев А.В., Степанов О.А., Яковлев Е.И. Эксплуатация газопроводов Западной Сибири JL: Недра, 1985. - 288с.

51. Кузин Ф.А. Диссертация: Методика написания. Правила оформления. Порядок защиты. Практическое пособие для докторантов, аспирантов и магистрантов. 2-е изд., доп. - М.: Ось-89,2001. - 320с.

52. Кузнецов А.Н. Методологические основы анализа функционирования и развития системы эксплуатации космических средств. СПб.: Наука, 2002,-167с.

53. Малышев В.В. Надежность сложных технических систем. М.: Изд-во МАИ, 1999. -63с.

54. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России. Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 17.11.95 № 57.

55. Микаэлян Э.А. Повышение качества, обеспечение надежности и безопасности магистральных газонефтепроводов для совершенствования эксплуатационной пригодности—Москва: Топливо и энергетика, 2001 — с.638

56. Микаэлян Э.А. Техническое обслуживание энерготехнологического оборудования, газотурбинных газоперекачивающих агрегатов системы сбора и транспорта газа. Методология, исследования, анализ и практика -М.: Топливо и энергетика, 2000. 314с.

57. Миланчев B.C. Оценка работоспособности труб при наличии концентраторов напряжений. // Строительство трубопроводов 1984 - №2 - С.23-25.

58. Мильнер Б.З. Теория организации. М.: Инфра - М. 1999. - 333с.

59. Мишин В.М. Исследование систем управления. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005.-527с.

60. Мухамбетов Т.И. Мотивационный механизм управления трудом. -Алма-Ата: Гылым, 1991. 125с.

61. Мясников В.А. Оценка параметров конструктивной надежности длительно эксплуатируемых трубопроводов Западной Сибири: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук—Тюмень, 2004 — с. 13 8.

62. Организация управления крупномасштабным строительством. /

63. A.А.Гусаков, Н.И.Ильин, Р.Борг, Б.Паулсон; под ред. А.А.Гусакова. М.: Стройиздат, 1984.-280с.

64. Острейковский В.А. Теория надежности М.: Высшая школа, 2003. -463с.

65. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства-М.: Энергия, 1975. -344 с.

66. РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах. — М.: ВНИИГАЗ, 1997 —с. 90.

67. Ремонт линейной части магистральных газопроводов / Б.В. Будзуляк,

68. B.Н. Дедешко, В.В. Салюков и др. //Газовая промышленность. 1999. - № 11 - с.24-27.

69. Российская газовая энциклопедия / Гл. ред. Р. Вяхилев. М.: Большая Российская энциклопедия, 2004. - 527с.

70. Русинов Ф.М. Технология управления производством. М.: Московский рабочий, 1976.

71. Сергеева Г.П. Чижова JI.C. Эффективное использование трудового потенциала. М.: Знание, 1987. - 64с.

72. Сильченков А.Ф. Повышение эффективности управленческого труда (методологические аспекты). -М.: Экономика, 1981. 128с.

73. Системы управления базами данных и знаний. Справочное издание под ред. Наумова А.Н. М.: Финансы и статистика. 1990. -213с.

74. СНиП Ш-42-80 (2000) Магистральные трубопроводы, ВНИИСТ, 2000г. с.З8

75. Степанов В.И. Логистика. М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006, - 488с.

76. Сыроежин И.М. Методы структурной настройки систем управления производством. -М.: Статистика. 1976. 182с.

77. Татарников А.П. Содержание оценки персонала управления.// Кадры, 1993.-№12-С. 15-19.

78. Телегин Л.Г., Васильев Г.Г., Мезенов В.М., Ревазов A.M. Трубопроводный транспорт. /Вопросы организации строительства и управления проектами. Владикавказ.: 11111 "Рухс".1977.

79. Телегин. Л.Г. Васильев Г.Г. Организация управления строительством экономическими методами. М.: ВНИИОЭНГ, 1989. - 73с.

80. Тоёхиро Коно. Стратегия и структура японских предприятий. М.: Прогресс. 1987.-383с.

81. Томилов В.В., Роботов А.С., Зубарев А.А. Маркетинговые решения в деятельности строительных предприятий. С. - Петербург.: Университет экономики и финансов. 1997. - 159с.

82. Униговский JI.M. Экономико-математические модели в трубопроводном строительстве. М.: Недра, 1985. - 160с.

83. Уткин Э.А. Управление компанией. М.: 1997. - 304с.

84. Фомин В.Н. Методические вопросы регламентации надежности- М.: Знание, 1973. 179с.

85. Хэмфриз Д. Как управлять людьми на работе. М.: 1999. - 209с.

86. Цвиркун А.Д. Структура сложных систем. М.: из-во «Советское радио», 1975.-199с.

87. Шкута А.А. Практическое мышление менеджера. М.: Финпресс, 1998. -224с.

88. Экономический анализ хозяйственной деятельности предприятий и объединений./ Под ред. С.Б.Барнгольц, Г.М.Тация. М.: Финансы и статистика, 1986.-407с.

89. Экспертные системы. Принципы работы и примеры. Под ред. Р. Форсайта. М.: Радио и связь. 1987. - 239с.

90. Эксплуатация магистральных газопроводов / Земенков Ю.Д. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2002 —с.525

91. Эренберг Р.Дж., Смит Р.С. Современная экономика труда: Теория и государственная политика/ Пер.с англ. М.: Изд-во МГУ, 1996. - 800с.

92. Эффективность и надежность сложных систем / Плетнев И.Л., Рембеза А.И., Соколов Ю.А., Чалый-Прилуцкий В.А. М.: Машиностроение, 1977. -347с.

93. Ю. Ясухиро Монден. «Тоёта» методы эффективного управления. М.: Экономика. 1989.-287с.

94. Яковлев Е.И., Иванов В.А., Клюк Б.А., Матросов В.И. Трубопроводный транспорт жидких и газотранспортных энергоносителей. М.: ВНИИОЭНГ, 1993. -392с.

95. Dhillon, Balbir S. Design reliability: Fundamentals and applications. / Bola Raton etc. CRC press Cop., 1999. 396p.

96. Hobbs, Gregg K. Accelerated reliability engineering: halt and hass. / Chichester etc. Wiley Cop., 2000. 229p.

97. McCammon R. Resent development in PROSPEKTOR and future expert systems in regional resource evaluation. IEEE Computer Society reprint. -1984.-P. 243-248.

98. Gas transmission system integrity performance indicators by incident data analysis. URS Corporation. Draft final topical report. Prepared for GRI. GRI-00/0207. 2001.