Диссертация (Управление качеством функционирования системы транспортировки газа в условиях полуострова Ямал), страница 2

Вопросам управления качеством посвященымногие исследования ученых различных стран, накоплен значительный опытвобластименеджментакачества.Следуетотметитьзарубежныхспециалистов Ф. Тейлора, Р. Джонса, В. Шухарта, Г. Доджа, Г. Роминга, Э.Деминга, А. Фейгенбаума, Филипа Б. Кросби, К. Исикаву. Результаты работЮ.П.

Адлера, В.Н. Азарова, Г.Г. Азгальдова, А.И. Аристова, И.З. Аронова,В.А. Барвинока, В.В. Бойцова, В.Г. Версана, Л.И. Григорьева, В.Я.7Кершенбаума, В.А. Лапидуса, В.В. Окрепилова, В.Н. Протасова, А.Г.Схиртладзе, Р.А. Фатхутдинова, Р.Г. Шарафиева и др. активно используютсяв нефтегазовой отрасли.Однойизосновныхособенностейсистемтрубопроводнойтранспортировки газа является необходимость сохранения ее целостностидля обеспечения стабильности поставки газа потребителям. Комплекснаясистема обеспечения надежности газотранспортной системы основывается насистемедиагностическогообслуживания.Сравнительныйанализсуществующих методов неразрушающего контроля в различных областяхприложения показал, что все средства являются узконаправленными, апрактический упор в противодействии угрозам делается на том, как выявитьте или иные аномалии в технических средствах.

При этом многочисленныесуществующие средства контроля целостности объектов газотранспортатакже являются узконаправленными и остаются весьма дорогостоящими дляпредприятий. Т.е. аналогично другим областям приложений для предприятийостаточные риски будут иметь место всегда, а создание средств выявленияопасностейсущественноотстаетотпотребностисвоевременнойинициализации потенциально опасных объектов и элементов системы.В целях управления качеством функционирования СТГ проведен анализугроз качеству трубопроводного транспорта газа в условиях полуостроваЯмал. Результаты анализа показали, что к авариям и инцидентам на объектахлинейной части магистрального газопровода приводят следующие нагрузки ивоздействия:Отмеченафункциональные;высокаявоздействий,вероятностьобусловленныхприродные;строительные;проявленияприродныхэкстремальнымислучайные.нагрузокклиматическимииигеокриологическими условиями полуострова Ямал.В настоящее время в газотранспортных предприятиях имеющаясяинформация об отказах носит фрагментарный характер и не в полной мереиспользуется для прогнозирования качества функционирования объектов.8Получение практических результатов по оценке и мониторингукачества применительно к системам трубопроводного транспорта газазатруднительно по ряду причин, основными из которых являются:-отсутствиеконсолидированнойинформациипоотказамоборудования, средств и систем автоматики;-отсутствиемоделейиметодоврасчетаприменительнокфункционированию СТГ в условиях полуострова Ямал.Определено, что для множества возникающих на рассматриваемыхобъектах угроз, управление качеством возможно и целесообразно на основе:• построениясистемытрубопроводнойисключительныенеразрушающеготранспортировкиособенностигаза,контролябезопасностиориентированнойфункционированиянарассматриваемогообъекта, и включающей ситуационный анализ потенциально опасныхсобытий, способов контроля и мониторинга состояний и оперативноговосстановления приемлемой целостности отдельных объектов и системыв целом;• рационального применения мер противодействия рискам (включаяизбегание рисковых ситуаций);• использования существующих методов и средств обеспечения качества ибезопасности при соблюдении условия, что затраты на ее реализациюдолжны быть соизмеримы для конечного потребителя с иными затратами.В качестве интегральных показателей качества функционирования СТГпредложеноиспользоватьрискнарушениякачества,вероятностьобеспечения приемлемого качества функционирования системы в течениезаданного периода времени и среднюю наработку на нарушение качествафункционирования как показатель ее стойкости к реализации угроз.Поставлена научная задача управления качеством функционированиясистемы транспортировки газа в ее жизненном цикле в условиях полуостроваЯмал.

Оптимизацию на этапе создания СТГ предлагается осуществлять покритерию минимума затрат при ограничениях на уровень допустимого риска,9а в процессе эксплуатации – по критерию минимума риска при ограниченияхна затраты и иные ресурсы.Во второй главе описана разработка методики управления качествомфункционирования системы транспортировки газа.Предлагаемая методика управления качеством представляет собойзаконченные методические положения применительно к различным этапамжизненного цикла СТГ. В методике раскрываются объекты и целиуправления, общие положения, исходные данные, расчетные показателирисков, условия и порядок проведения расчетов, обработку результатов.В целях управления качеством, базовыми для анализа типовыхпроцессоввозникновенияиразвитиякризисныхситуаций,анализаинформации, контроля и мониторинга безопасности и осуществления мерпротиводействия угрозам выбраны существующие математические моделиинформационныхпроцессовконтроля,мониторингаиподдержанияцелостности в жизненном цикле систем.

Для расчетов показателей рисковвыбранные модели поддерживаются программными инструментариямиКОК+, «Управление рисками», «Уязвимость» в виде подсистемы «Рискнарушениякомплексной№2004610858)качестваибезопасности»(свидетельство«Программно-вычислительнымпроизводственныхпроцессов»Роспатентакомплексом(свидетельствооценкиРоспатента№2010614145).Развитие моделей в рамках диссертации – в том, что предложеноучитывать различные типы угроз для качества функционирования СТГ –природные,технические,технологические,угрозы,связанныес«человеческим фактором» и др.

Соответственно, суммарная частотавозникновения угроз – это сумма частот по каждой из многочисленныхпричин. Частота по каждой причине мала по сравнению с суммарнойчастотой возможных нарушений качества. В такой ситуации действуютпредельные теоремы Хинчина А.Я., согласно которым суммарный потокбудет пуассоновским, а интервалы времени между нарушениями качества10имеют экспоненциальное распределение.

Предложенная дифференциация попричинам угроз позволяет учесть вклад каждой из них в расчетныепоказатели рисков нарушения качества функционирования СТГ.В ходе разработки методики управления качеством на всем жизненномцикле СТГ было определено, что объектом управления являются системныепроцессы в жизненном цикле системы трубопроводного транспорта газа.В интересах дальнейшей формализации для описаниясистемынеразрушающегоконтроля,мониторингахарактеристикиподдержанияцелостности, организационно-технических мер и управляющих воздействийпредложено использовать следующие характеристики:на уровне системы в целом:•логическая структура архитектурного построения системы;на уровне отдельной меры (к-го компонента) системы контроля:•время восстановления;•частота возникновения угроз системе (может быть на уровнекаждого компонента, измеряется обратной величиной времени);•стойкость компонента (меры) к реализации угроз (измеряетсявременем);•наработка на ошибку средств мониторинга (если таковой имеетместо, измеряется временем);•период между моментами контроля приемлемого качества илибезопасности;•затратынаобеспечениефункционированиякомпонента(измеряются в у.е.).Для управления качеством используются классические постановкизадач оптимизации(они не исчерпывают всего множества возможныхпрактических вариантов постановок).

При создании системы контролякачества трубопроводного транспорта газа предлагается задача минимизациизатрат при ограничениях на допустимый уровень рисков, на этапеэксплуатации СТГ, с целью управления ее качеством, предлагается задача11минимизации рисков (или удержания их на допустимом уровне) приограничениях на затраты.На различных этапах жизненного цикла системы, управляющиевоздействия достигаются за счет поддержки принятия решений приобосновании требований к параметрам. В качестве подобных параметровмогут выступать допустимые значения уровня рисков, времени контроля ивосстановления нарушенной целостности при реализации угроз.

Такжеважнымявляетсяобоснованиезатратнапроектирование,периодиспытательной эксплуатации, на оценку качества и безопасности системыконтроля и мониторинга в т.ч. по интегральным показателям. На этапеэксплуатации системы поддержка принятия решений необходима при оценкепотенциальных угроз, рациональной настройке параметров, обоснованиинаправлений совершенствования и развития системы контроля.Суть применения оптимизационных постановок задач в методикахзаключается в упреждающем выборе рациональных значений управляемыхпараметров анализируемых сценариев и реализуемых мер упреждения иреакции, которые позволяют:-приприемлемомуровнекачествеидопустимыхрискахминимизировать затраты на этапах концепции и ТЗ, проектирования иразработки, производства и сопровождения системы;- максимизировать возможную безопасность в процессе эксплуатацииобъектов системы.Управляющие воздействия в результате применения методик строятся,исходя из пессимистических оценок рисков, т.е.

ориентация на эти оценкипозволяет в реальности иметь для системы более лучшие результаты поэффективности контроля трубопроводного транспорта газа; в основерасчетных методов используются положительно зарекомендовавшие себя напрактике методы теории вероятностей и теории регенерирующих процессов;по сравнению с методиками для систем типа «черного ящика» предложенныеметодикипозволяютстроитьвероятностное12распределениевременинарушения безопасности в приложении к системам сколь угодно сложнойпараллельно-последовательной структуры; алгоритмическая корректностьприменяемых в диссертации моделей и программных инструментариевподтверждена результатами их многолетнего тестирования и примененияразличнымиорганизациями,чемиобуславливаетсяадекватностьпредложенных методик.Третья глава посвящена описанию практической реализации методикиуправления качеством системы транспортировки газа в экстремальныхклиматических и геокриологических условиях полуострова Ямал.НаучноеобоснованиефункционированияСТГдемонстрируютсяспособырекомендацийпостроенопопоследующейформированияиспользования методики.