авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |

Реконструкция и развитие региональных объектов транспорта газа на основе системного анализа (на примере ооо газпром трансгаз томск)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

МАРКЕЛОВ ВИТАЛИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

РЕКОНСТРУКЦИЯ И РАЗВИТИЕ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТА ГАЗА НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

(на примере ООО «ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ ТОМСК»)

Специальность

25.00.19 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов,
баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2009

Работа выполнена в ООО «Газпром трансгаз Томск»

Научный руководитель - доктор технических наук

Казак Александр Соломонович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лесных Валерий Витальевич

кандидат технических наук

Хуршудян Норайр Суренович

Ведущая организация - ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»

Защита состоится 24 июня 2009 года в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д 511.001.02 при Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – ВНИИГАЗ» (ООО «ВНИИГАЗ») по адресу:

142717, Московская область, Ленинский район, поселок Развилка

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО «ВНИИГАЗ».

Автореферат разослан ____ мая 2009 года.

Ученый секретарь

Диссертационного совета, к.т.н. И.Н. Курганова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. С увеличением возраста газотранспортной системы (ГТС) и требованием дальнейшего развития газовой промышленности важной проблемой становится повышение эффективности реконструкции существующих и надежности вновь создаваемых газопроводов. Данная проблема приобретает наибольшую остроту для Сибири и Дальнего Востока. В настоящее время поставки природного газа в Западно-Сибирском регионе осуществляет ООО «Газпром трансгаз Томск» (до 2008 года – ООО «Томсктрансгаз»). Объекты ГТС как в Восточной Сибири в целом, так и в ООО «Газпром трансгаз Томск» нуждаются в развитии и реконструкции в соответствии с утвержденной приказом Минпромэнерго РФ № 340 от 3 сентября 2007 г. «Программой создания в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке единой системы добычи, транспортировки газа и газоснабжения с учетом возможного экспорта газа на рынки Китая и других стран Азиатско-Тихоокеанского региона». Отсюда вытекает ряд важных научно-технических вопросов, связанных с развитием газотранспортной системы в этом регионе. В первую очередь, необходимо решать вопросы экономически обоснованного развития систем транспорта газа для промышленных и коммунальных потребителей. Кроме того, важное значение имеет разработка стратегии и практики менеджмента при развитии и реконструкции ГТС. Это определяет необходимость развития методических подходов к решению задач развития и реконструкции региональных объектов транспорта газа на примере ООО «Газпром трансгаз Томск».

Цель исследования состоит в разработке методов повышения эффективности реконструкции и развития региональных объектов транспорта газа на основе системного анализа.

Основные задачи исследования:

1. Оценка текущего состояния и перспектив развития объектов газотранспортной системы ООО «Газпром трансгаз Томск ».

2. Применение методических подходов системного анализа для решения задач реконструкции и развития объектов ГТС ООО «Газпром трансгаз Томск».

3. Разработка технических, технологических и управленческих подходов для практической реализации мероприятий по реконструкции и развитию региональных объектов транспорта газа.

4. Разработка методов оценки и управления рисками, связанными с реконструкцией и развитием объектов транспорта газа.

Научная новизна.

В диссертации разработаны методические подходы, связанные с применением системного анализа при решении задач реконструкции и развития региональных газотранспортных систем. Автором обоснованы и систематизированы технические, технологические, управленческие и кадровые факторы, влияющие на эффективность реконструкции и развития региональной газотранспортной системы как подсистемы газовой отрасли.

Разработаны методические положения, позволяющие системно интегрировать технические, технологические и управленческие мероприятия, реализующие программы реконструкции и развития газотранспортной системы с учетом региональных и структурных особенностей дочернего общества. В работе обоснованы методические подходы анализа и управления рисками различной природы, возникающими при решении задач реконструкции и развития газотранспортной системы.

Защищаемые положения.

1. Разработка комплексного подхода к повышению эффективности реконструкции и развития региональной газотранспортной системы на основе методов системного анализа с учетом структурных, технологических и региональных особенностей ГТС

2. Интеграция технических, технологических, управленческих и кадровых решений, направленных на повышение эффективности реконструкции и развития региональной газотранспортной системы.

3. Разработка классификации, оценки и управления рисками, связанными с реконструкцией и развитием ГТС ООО «Газпром трансгаз Томск».

Практическая значимость работы заключается в комплексном решении научно-прикладной задачи, связанной с применением методических подходов для обоснования взаимосвязанных технических, технологических, управленческих и кадровых мероприятий реконструкции и развития газотранспортных систем. Результаты работы используются при разработке и реализации программ реконструкции и развития газотранспортной системы ООО «Газпром трансгаз Томск».

Комплексное решение научно-прикладной задачи, связанной с применением разработанных методических подходов, позволяет повысить обоснованность и эффективность реконструкции и развития региональной газотранспортной системы.

Апробация работы и публикации.

Материалы диссертации докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на: всероссийской научно-технической конференции «Вопросы газификации субъектов Российской Федерации Сибирского региона» (г. Новосибирск, 2005); региональной научно-практической конференции «Газификация субъектов Сибирского федерального округа РФ и развитие сети автомобильных газонаполнительных компрессорных станций на территории Западной Сибири» (г. Томск, 2005); 1-ом Сибирском региональном форуме «Качество жизни: развитие кадрового потенциала региона» (г. Томск, 2005); региональной научно-практической конференции «Развитие газификации в Сибирском ФО» (г. Томск, 2006); Высшем экономическом совете Сибирского ФО (г. Новосибирск, 2006); международной конференции «Новые высокие технологии газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи CITOGIC-2006» (г. Томск, 2006), II-ом Сибирском региональном форуме «Качество жизни: роль корпоративной культуры» (г. Томск, 2007); региональной научно-практической конференции «Эффективное использование природного газа» (г. Иркутск, 2007); международной конференции  «Новые высокие технологии газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи CITOGIC-2007» (г. Казань, 2007); всероссийской научно-практической конференции «Развитие сети автомобильных газонаполнительных компрессорных станций в Российской Федерации» (г. Екатеринбург, 2007); всероссийской научно-практической конференции «Использование природного газа» (г. Томск, 2007).

По теме диссертации опубликованы 9 научных работ (в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ - 7).

Структура работы.

Диссертационная работа включает введение, четыре главы, основные выводы, список литературы. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц и 26 рисунков. Библиографический список включает 128 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризованы актуальность, цель и основные задачи исследований, раскрыты новизна и практическая значимость полученных результатов.

Проведенный анализ показал, что методические подходы к обоснованию реконструкции и развития газотранспортных систем получили освещение в работах ряда ученых и специалистов (Будзуляк Б.В., Галлиулин З.Т., Леонтьев Е.В., Стурейко О.П., Щуровский В.А.). Методическая основа научных исследований развития сложных систем, в том числе и больших систем энергетики, была заложена в работах ученых Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН (Руденко Ю.Н., Беляев Л.С., Воропай Н.И., Гамм А.З. и др.), Института энергетических исследований РАН (Макаров А.А., Филиппов С.П.), а также в работах в области трубопроводных систем (Меренков А.П., Хасилев В.Я., Сеннова Е.В., Сухарев М.Г., Ставровский Е.Г.). В последние годы активно развиваются методы исследования сложных систем в области разработки генеральных схем развития газовой отрасли, с учетом факторов риска (Самсонов Р.О., Казак А.С., Кудрявцев А.А., Башкин В.Н., Лесных В.В.). Вместе с тем, методические подходы требуют дальнейшего развития в части учета технологий и современных приемов менеджмента для повышения эффективности решения системных задач реконструкции и развития газотранспортных систем с учетом региональных факторов и технологической специфики.

В первой главе выполнен анализ основных этапов развития и современного состояния газотранспортной системы ООО «Газпром трансгаз Томск».

Магистральный транспорт газа это основной вид деятельности ООО «Газпром трансгаз Томск». Девять линейно - производственных управлений магистральных газопроводов обеспечивают поставку 16 млрд. м3 газа в год потребителям Юго-Восточной части Западной Сибири, включая Тюменскую (частично), Томскую, Омскую, Новосибирскую, Кемеровскую области и Алтайский край.

Транспортировка газа от производителей газа к пунктам его сдачи производится по магистральным газопроводам: МГ «Нижневартовский ГПЗ - Парабель – Кузбасс» транспортирует до 11 млрд. м3 в год и МГ "СРТО - Омск - Новосибирск - Кузбасс", по которому транспортируется до 5,0 млрд. м3 газа с газовых месторождений. Большая часть газопроводов находится в эксплуатации от 20 до 25 лет и более (рис.1). В связи с этим они имеют значительные коррозионные повреждения, и повышение рабочего давления до проектного уровня может привести к разрывам газопроводов.

 Распределение магистральных газопроводов по срокам эксплуатации Результаты-2

Рис. 1 –Распределение магистральных газопроводов

по срокам эксплуатации

Результаты многолетних теоретических и экспериментальных исследований, а также опыт эксплуатации магистральных газопроводов показывают, что на газопроводах со сроком службы свыше 20 лет происходят необратимые деградационные процессы, приводящие к ухудшению характеристик металла труб и снижению защитных свойств изоляционных покрытий, что в свою очередь приводит к авариям (рис. 2).

Рис. 2 - Распределение аварий по годам

Проведенный анализ показал, что газотранспортная система ООО «Газпром трансгаз Томск» имеет ряд особенностей, основные из которых следующие:

1. ГТС расположена в семи регионах РФ, занимающих площадь 900 тыс. км2, что составляет 25% европейской части РФ. Более половины газопроводов расположены в труднодоступных районах со сложными гидрографическими условиями (болота, поймы многочисленных рек, их протоки, старицы, озера), что в значительной степени затрудняет обслуживание и проведение ремонтных работ на линейной части.

2. Более 40% газопроводов эксплуатируются свыше 25 лет. На многих линейных участках общей протяженностью около 2000 км установлено разрешенное рабочее давление ниже проектного, что, снижает производительность системы в целом. С учетом наличия таких участков газопроводов, степени амортизации компрессорных станций технически возможная пропускная способность наиболее загруженного газопровода «НВ ГПЗ - Парабель – Кузбасс» в настоящее время практически исчерпана и составляет 8,2 млрд. м3 в год.

3. Однониточное исполнение значительной части газопроводов не обеспечивает достаточную надежность снабжения газом потребителей, не позволяет проводить планово - профилактические и ремонтные работы на линейной части без прекращения приема газа от поставщиков.

Результаты проведенных исследований показали необходимость разработки и реализации программ реконструкции и развития ГТС ООО «Газпром трансгаз Томск» с использованием методов системного анализа.

Во второй главе выполнена декомпозиция ГТС ООО «Газпром трансгаз Томск» на подсистемы и отдельные объекты с учетом современного состояния и перспектив развития, показана структура задач этапов анализа и синтеза ГТС, а также место этих задач в проблеме формирования программ реконструкции и развития газотранспортной системы.

Анализ современного состояния ГТС ООО «Газпром трансгаз Томск» позволяет рассматривать ГТС как сложную распределенную организационно-техническую систему, включающую подсистемы различного уровня иерархии и функциональной принадлежности.

Каждая из составляющих ГТС требует дальнейшей декомпозиции до уровня, позволяющего описывать каждый элемент с помощью соответствующих моделей. Уровень детализации декомпозиции зависит от состава задач системного анализа.

В работе показано, что целесообразно рассматривать четыре уровня иерархии ГТС ООО «Газпром трансгаз Томск». На первом уровне выделены «южное» (СРТО-Омск, Омск-Новосибирск.) и «северное» (Нижневартовский ГПЗ-Парабель, Парабель-Кузбасс) направления ГТС. Второй уровень декомпозиции включает линейные участки и площадочные объекты по каждому направлению. Третий уровень иерархии связан с декомпозицией линейной части на магистральные газопроводы, распределительные сети, газопроводы-отводы и резервные нитки. На этом же уровне декомпозиции площадочные объекты разделены на компрессорные станции (КС), газораспределительные (ГРС), газоизмерительные станции (ГИС), объекты управления линейными участками ГТС и др.

Четвертый уровень включает линейные участки магистральных газопроводов одинакового диаметра (менее 400 мм, 500 мм, 700 мм, 800 мм, 1000 мм и 1020 мм). Также выделены участки переходов МГ (реки, водоемы, дороги). Компрессорные станции ООО «Газпром трансгаз Томск» подразделяются по виду ГПА (электроприводные, газотурбинные).

Дальнейшая декомпозиция целесообразна только в случае, если решаются задачи реконструкции и развития применительно к отдельным участкам МГ (например, участки, требующие переизоляции труб в первоочередном порядке) или классам (типам) оборудования площадочных объектов ГТС.

В соответствии с «Программой создания в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке единой системы добычи, транспортировки газа и газоснабжения…», структура будущей ГТС будет включать целый ряд дополнительных подсистем и объектов. К числу таких объектов относятся станция подземного хранения газа (ПХГ), а также сеть автомобильных газонаполнительных станций АГНКС (сеть АГНКС не являются непосредственной подсистемой ГТС, однако ее функционирование непосредственно связано с функционированием газотранспортной сети ООО «Газпром трансгаз Томск»). Также учтены перспективы перехода к многониточным коридорам и строительства перемычек. В этом случае верхние два уровня декомпозиции могут быть представлены в виде, показанном на рис.3.

 екомпозиция некоторых подсистем ГТС ООО «Газпром трансгаз Томск» с учетом-4

Рис. 3 Декомпозиция некоторых подсистем

ГТС ООО «Газпром трансгаз Томск» с учетом развития

Разработка программ реконструкции и развития газотранспортной системы (как и других промышленных объектов газовой отрасли) включает в себя три этапа:

— 1-й этап — решаются задачи системного уровня;

— 2-й этап — формируются принципиальные технические решения на уровне отдельных участков газотранспортной системы;

— 3-й этап — проводятся синтез системы и оценка системной надежности и безопасности ГТС, эффективности инвестиций, анализ системных рисков.

В работе показано, что процедура синтеза ГТС при обосновании программ реконструкции и развития должна включать в себя последовательное решение следующих задач:

- определение потребности в материально-технических ресурсах;

-определение потребности инвестиций, необходимых для развития ГТС;

- оценка системной надежности и промышленной безопасности ГТС;

- оценка экологической безопасности реализации функционирования и развития ГТС;

- оценка экономической эффективности развития ГТС;

- анализ рисков развития ГТС.

Проведенные исследования показали, что к числу наиболее важных мероприятий реконструкции региональных ГТС (для условий ООО «Газпром трансгаз Томск») относятся:

- реконструкция КС с применением малолюдных технологий, сокращение газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на КС (с 5-ти до 4-х) при той же мощности, повышение их производительности с 29 млн. м3 в сутки до 32 млн. м3 в сутки;

- снижение потребления электроэнергии за счет регулирования привода, применения электроприводных ГПА с высоким коэффициентом полезного действия (КПД);

- снижение расходов за счет применения безмасляных электродвигателя и нагнетателя (на магнитном повесе), сухих уплотнителей нагнетателя;

- использование современных систем управления ГПА и КС, обеспечивающих надежность, малолюдность, работу в дневную смену;

- применение современных материалов строительства зданий, следовательно, снижение потерь тепла и мощности котельных;

- применение ультразвуковых расходомеров, повышающих эффективность работы ГПА, за счет снижения потерь электроэнергии.

Анализ показал, что для повышения эффективности мероприятий программ реконструкции и развития требуется системная интеграция технических, технологических, управленческих и кадровых решений.

Третья глава посвящена обоснованию технологических, управленческих и организационных решений, повышающих эффективность реконструкции и развития ГТС.

Повышение эффективности реконструкции определяется объемами работ на линейной части ГТС по определению дефектности труб. Для этого была разработана методика контроля труб с использованием таких методов как метод магнитной памяти металла (МПМ), сканирующих устройств и измерителей концентрации напряжений (КН) для их экспресс-сортировки на пригодные, непригодные и трубы, требующие дополнительного контроля и ремонта..

Пригодными к дальнейшей эксплуатации признаются трубы, на которых при контроле методом МПМ не были выявлены зоны концентрации напряжений с предельным градиентом поля Кпр = dH/dx, соответствующим начальному этапу развития повреждения, и не были выявлены другими методами неразрушающего контроля (НК) недопустимые дефекты.



Pages:   || 2 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.