Диссертация (Управление качеством функционирования системы транспортировки газа в условиях полуострова Ямал), страница 3

После этогоповышениюлогике.исходныхкачестваСначаладанныхдляанализируются риски нарушениякачества по существующим прецедентам. Затем оцениваются риски длясистемменеджментаоборудованияикачестванапредприятиях,предприятиях-производителяхэксплуатирующихопределяются уровни допустимых рисков.трубопроводы,Наконец, демонстрируетсяприменение методики для определения допустимых уровней прогнозныхрисков применительно к качеству функционирования СТГ на период 20232043 гг. по «прецедентному принципу».

А также обосновываютсярекомендации по рациональному управлению качеством функционированияСТГ, включая обоснование рационального набора средств и частотыконтроля, с учетом ограничительных условий при создании, эксплуатации исопровождении СТГ.Используемые исходные данные для моделированияво многом отталкиваются от результатов анализа существующей статистикив области безопасности магистральных трубопроводов.Для применения методики были приняты следующие предположенияи допущения: используемые в комплексе контроля различные техническиесредства в основном не перекрывают области назначения друг друга;стойкость элемента системы газопровода, обеспечивающего качественную13транспортировку газа, в условиях реализации угроз (определяемая каксреднее время до первого момента ошибки в штатном функционировании)определяется типом угроз.

Положено, что стойкость компонента системы вусловиях реализации угроз равна величине, обратной частоте возникновенияпричин аварийности элемента подсистемы.Вкачествеиспользованаисходныхстатистикаданныхдляаварийностирассматриваемогонагазопроводахпримеранекоторогопредприятия за 1995-2004 гг. с учетом причин – рис. 1, табл. 1 (чтокоррелирует,например,состатистикойаварийностинаобъектах,поднадзорных управлению Тюменского округа за 1993-2002гг.).

Фрагментпроектируемого газопровода будем рассматривать в виде последовательносоединяемых элементов.Рис. 1 Исходные данные для применения методикиТаблица 1Исходные параметры подсистем для моделированияИсходныесистемыпараметры Подсистема1линейнаячастьСтойкость компонента в 2,1 месяцаусловиях реализации угрозПериод между системными 2,1 месяцаконтролямицелостностиподсистемыНаработкасредств 1 годмониторинга на ошибкуПодсистема2линииэлектропередачи5 месяцевПодсистема3техническиестанции3,1 месяцаПодсистема 4совокупностьостальныхсоставныхчастей4,5 месяцев5 месяцев3,1 месяца4,5 месяцев1 год1 год1 месяц14С учетом доступных исходных данных требуется:1) установить количественные уровни рисков, объективно имеющихместо на магистральных газопроводах в регионах с подобной статистикой, ипотенциально достижимые уровни рисков за счет применения эффективныхмер мониторинга, контроля и поддержания целостности системы;2)определитьтиповоераспределениярисковпосоставнымподсистемам магистральных трубопроводов;3) обосновать требования к значениям системных параметров такихмер управления рисками как контроль и мониторинг состояний составныхэлементов магистральных газопроводов.Результаты моделирования отражены на рис.

2.Рис. 2 Результаты моделированияВ количественном выражении объективно имеющий место риск хотябы одного нарушения качества магистральных газопроводов региона за годвелик – выше 0,89. За счет применения существующих мер мониторинга,контроля и поддержания целостности системы (с устранением своевременновыявленных нарушений) возможно максимальное снижение этого риска до15уровня 0,78. Для прогнозного периода от 1 до 10 лет риски увеличиваютсясоответственно с уровня 0,89 до 0,98 и с уровня 0,78 до 0,97. Эти цифрыговорят о практической невозможности избежать нарушений качествамагистральных газопроводов или принципиально улучшить существующуюситуацию без системного осмысления потенциала каждого из составныхэлементов и применения эффективных мер мониторинга, контроля иподдержания целостности системы (т.е.

применения основ современнойсистемной инженерии).По результатам моделирования следует отметить, что подсистемы 1-3(совокупностьтехническихсредств)являютсянаиболееуязвимымиэлементами магистральных газопроводов, это объясняется сложностьюпроведения контроля и мониторинга состояний систем. Подсистема 4 поусловиям моделирования характеризуется сравнительно более эффективнойсистемой контроля, что достигается за счет ежемесячного контроляцелостности и непрерывного мониторинга состояния критичных средствподсистемы ответственными руководителями и персоналом, соблюденияфункциональных обязанностей и правил техники качества.Для реализации эффективного использования средств системногоконтроля и непрерывного мониторинга состояния подсистем с принятиеммероперативноговарианты.восстановленияЛинейнаячастьцелостностиМГможетвозможныбытьразличныеусовершенствованамониторирующими датчиками, мониторинг линий электропередач возможенза счет использования спутниковых систем контроля, автоматизация системуправления технологическими процессами технических станций может статьэлементом общей системы поддержки принятия решений.

Предположим, чтов рамках совершенствования всей системы, подсистемы 1-3 с точки зрениявозможностей мониторинга усовершенствованы до уровня 4-й. Для этогослучая результаты моделирования и расчетов отражены в табл. 2.16Таблица 2Ожидаемые риски нарушения качества магистральныхтрубопроводов региона в предположении усовершенствованиявозможностей мониторинга всех элементов до уровня 4-й подсистемыПорезультатам моделирования определено, чтоуровень рисканарушения качества функционирования магистрального газопровода 0,78 втечение года и 0,97 в течение 10 лет может быть охарактеризован какнедопустимый. В свою очередь, уровень риска нарушения качествафункционирования магистрального газопровода 0,20 в течение года и 0,72 втечение 10 лет в условиях технологических возможностей и экономическойцелесообразности может быть охарактеризован как допустимый.

При такихрисках количество аварий реально может быть сокращено на порядок - до 812 по сравнению с существующими 60 за 10 лет.Для применения методики управления качеством при эксплуатацииСТГ, на примере магистрального газопровода Бованенково-Ухта, следуетотметить, что магистральный газопровод Бованенкого-Ухта прокладываетсянадземнонаэстакадах.Надземныеучасткитрасструбопроводов,подвергающиеся затоплению паводковыми водами составляют около 88% отобщей протяженности эстакад, при этом ледоход наблюдается примерно на75% от общей протяженности эстакад.17ПолуостровЯмалхарактеризуетсяспецифическимиинженерно-геокриологическими условиями - высокая льдистость, засоленность, наличиепластовых льдов, криопэгов (природные соленые воды с отрицательнымитемпературами), высокая мощность оползающих масс, зависящая от глубинысезонного оттаивания - которые представляют угрозу для устойчивостисооружений.Все это в совокупности дает различные характеристики угроз дляотдельных участков трассы, что необходимо отразить при проведениимоделирования.Согласно оценкам специалистов (С.Ю.

Пармузин, Л.С. Гарагуля, Э.Д.Ершов, Л.Н. Хрусталев) к рассматриваемому нами периоду эксплуатациигазопровода(2023-43гг.)произойдутзначительныеизмененияклиматических условий, которые повлекут за собой повышение температурымерзлых толщ, увеличение глубины сезонного протаивания и, как следствие,снижение устойчивости и несущей способности оснований для газопровода идругих инженерных сооружений.Технические характеристики элементов линейной части газопроводаразличных рассматриваемых отрезков будем считать идентичными, заисключением первого участка, являющегося подводным переходом. И взависимости от геокриологических условий конкретных участков испецификой территориального расположения трассы, зададимся исходнымиданными для моделирования.Требуется оценить прогноз риска нарушения целостности (качествафункционирования) фрагмента СТГ МГ «Бованенково - Ухта».Прогнозосуществлен на период функционирования системы 2023-43 гг.

В заданныйпериод срок эксплуатации системы составит около 30 лет.Каждый отрезок трассы МГ между компрессорными станциями (9 шт.)будет соответствовать элементу схемы моделирования, в зависимости отколичества ниток газопровода на данном участке трассы – рис. 3.18Рис. 3 Логическая структура фрагментов трассы магистральногогазопроводаДля существующего режима технического обслуживания и ремонтамагистрального газопровода «Бованенково - Ухта» при его эксплуатации впериод2023-2043гг.рискнарушениякачествафункционированияфрагмента СТГ протяженностью более 1200 км составит 0,6-0,8 – рис.4. Всравнении с другими прецедентами эти цифры говорят о целесообразностипредпринятия упреждающих мер, а также о необходимости разработки Планаликвидации аварийных ситуаций.19Рис. 4 Результаты моделированияПрисокращенииинтерваламеждусистемнымиконтролямицелостности фрагмента СТГ магистрального газопровода «Бованенково Ухта» с 6 до 3-х месяцев риск при его эксплуатации в период 2023-2043 гг.будетсоставлятьоколо0,16-0,44,т.е.вдвоениже,нежелидлясуществующего режима технического обслуживания и ремонта.

Тем самымнаучно обоснованы следующие рекомендации:по «прецедентному принципу» определить уровень риска нарушенияцелостности 0,38 в течение 10 лет эксплуатации как допустимый;через 10 лет эксплуатации системы магистрального газопровода«Бованенково - Ухта» (т.е. с 2024 года) перейти на ежеквартальный контрольсостояния системы, что позволит снизить риск нарушения целостности допоказателя 0,16 с более благоприятными прогнозными значениями;с помощью предложенной в диссертации методики проводитьежегодный перерасчет показателей риска нарушения целостности фрагментаСТГ для удержания рисков в допустимых пределах.Такимобразом,полученныерезультатысвидетельствуютобэффективности использования методики и целесообразности ее применения20на объектах СТГ с экстремальными климатическими и геокриологическимиусловиями.Основные результаты и выводы по работе:В итоге проведенных исследований решена научная задача управлениякачеством функционирования системы транспортировки газа в ее жизненномцикле, имеющая существенное значение для развития и применения методовуправлениякачествомпродукции.Полученыследующиеосновныерезультаты:1.

Реализация разработанной научной идеи управления качествомфункционирования системы транспортировки газа позволила повыситьстепень научной обоснованности рекомендаций по рациональным мерамконтроля, мониторинга и восстановления нарушаемой целостности объектовв условиях полуострова Ямал с учетом ограничительных условий присоздании, эксплуатации и сопровождении СТГ.2. Оптимизацию на этапе создания и сопровождения СТГ предложеноосуществлять по критерию минимума затрат при ограничениях на уровеньдопустимого риска и иных ресурсов, а в процессе эксплуатации – покритерию минимума риска при ограничениях на затраты и иные ресурсы.