Совершенствование алгоритмов системного анализа для повышения эффективности управления нефтегазотранспортными объектами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Мищенко, Владимир Геннадиевич

• Мищенко, Владимир Геннадиевич
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Мищенко, Владимир Геннадиевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ЗАДАЧИ СИСТЕМНОГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ И БЕЗОПАСНОГО РАЗВИТИЯ НЕФТЕГАЗОТРАСПОРНЫХ ОБЪЕКТОВ.

1.1. Анализ общих закономерностей измерения техногенных воздействий при строительстве и эксплуатации нефтегазовых объектов.

1.2. Классификационные показатели комплексного изменения окружающей среды на этапах сооружения объектов трубопроводного транспорта.

1.3. Задачи системного совершенствования организационно-технологического обеспечения по эффективному управлению процессами развития объектов нефтегазотранспортного комплекса.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2 ФОРМИРОВАНИЕ МЕТОДОЛОГИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННО-ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ С ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ.

2.1. Оценки устойчивости и развития экологически экстремальных ситуаций в распределенных природно-технических системах.

2.2. Разработка методологии расчета надежности промышленных экосистем.

2.3. Идентификационные матрицы состояний для оценки последствий строительства нефтегазовых объектов в условиях неполной информации

2.4. Методы функциональной оценки предельно допустимых техногенных воздействий на объекты социально-экономического значения и окружающей среды.

2.5. Разработка многоконтурной структуры информационно-диагностического обеспечения оценки степени опасности процессов на объектах нефтегазотранспортного комплекса.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-АЛГОРИТМИЧЕСКИХ МЕР ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СООРУЖЕНИЯ, КОНСТРУКТИВНОЙ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ.

3.1. Основы расчета конструктивной надежности и формируемых свойств объектов трубопроводного транспорта в процессе их сооружения.

3.2. Феноменологическая оценка формируемых свойств трубопроводной системы.

3.3. Система алгоритмов построения приспособленного базиса для обнаружения и оценки зависимостей состояний в моделях нефтегазотранспортных объектов.

3.4. Разработка методики и алгоритмов определения ремонтных участков трубопровода.

3.5. Метод оптимизации техноэкономических показателей трубопроводных систем.

Выводы по главе 3.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование алгоритмов системного анализа для повышения эффективности управления нефтегазотранспортными объектами»

Для экономики России нефтегазотранспортный комплекс (НГТК) играет основополагающую роль в бесперебойном снабжении топливно-энергетическими и химико-технологическими ресурсами практически всех народнохозяйственных объектов промышленного, оборонного и социального значения. Поскольку нефтегазотранспортные объекты подземного и наземного базирования распределены на огромных территориях, где сосредоточены системы нефтегазодобычи, хранения, транспортировки, переработки и потребления углеводородного сырья, то природоохранный статус таких объектов является чрезвычайно высоким с точки зрения требований экологической безопасности, надежности функционирования и минимизации риска возникновения чрезвычайных ситуаций. В составе общей номенклатуры объектов нефтегазового комплекса (НТК) особое место занимают наземные объекты промышленной инфраструктуры - компрессорные (КС) и насосные станции (НС), установки комплексной подготовки газа (УКПГ) и нефти (УКПН), резервуарные парки и хранилища углеводородного сырья, нефте- и газоперерабатывающие заводы, станции электрохимической защиты (ЭХЗ), нефте- и газораспределительные сети, магистральные и промысловые нефте-продуктопроводы и др. Указанные объекты характеризуются сложностью конструктивного исполнения и высоким энергетическим потенциалом техногенного влияния на окружающую среду (ОС). При этом необходимо учитывать как непосредственное влияние функционирующего объекта на компоненты природной среды, так и опосредованное влияние через функциональную работоспособность конструктивно связанных объектов: электросиловых и технологических коммуникаций, линейной части магистральных трубопроводов (МТ) и т.д.

Можно считать, что успешное функционирование НГТК России обеспечивается эффективной работой объектов наземной инфраструктуры. При этом под эффективной работой подразумевается экологически безопасная эксплуатация и высокопроизводительное функционирование таких объектов. На протяжении последних десятилетий в России были освоены и введены в действие многие месторождения углеводородного сырья. Высокими темпами строились трубопроводные системы (ЦТС) для транспортировки на огромные расстояния нефти, газа и нефтепродуктов. Сооружены сотни мощных НС и КС, попутные линии электропередач и связи, станции комплексной подготовки газа и нефти, катодные станции ЭХЗ, резервуарные емкости и хранилища и т.п. НГТК относится к видам народнохозяйственной деятельности, обладающим высокой степенью экологической опасности в региональном и общегосударственном масштабе. Имея значительную территориальную рассредоточенность и высокую энергетическую вместимость, наземные нефтегазовые объекты обладают сильным техногенетическим эффектом в отношении негативного воздействия практически на все компоненты природной среды. Общая безопасность систем трубопроводного транспорта (ТПТ) нефти и газа зависит в немалой степени от работоспособности других объектов инфраструктуры. На магистральных нефтепроводах работают 395 насосных станций, резервуарные парки насчитывают 898 резервуаров общей вместимостью 13,1 млн м . На газопроводах работают 249 компрессорных станций общей мощностью 40,2 млн кВт. Активная мощность 21 подземного хранилища составляет около 80 млрд м3. Значительная пожаро- и взрыво-опасность наземных объектов, высокий уровень энергонапряженности, разнохарактерность природных ландшафтов, в которых ведется строительство и эксплуатация объектов по географическим, геолого-минералогическим, природно-климатическим и другим факторам, создают значительные трудности в решении природоохранных и ресурсосберегающих задач.

Тем не менее, на этом направлении были достигнуты определенные успехи - главным образом за счет качественного проектирования, совершенствования технологий строительства и обеспечение устойчивой эксплуатации, повышения степени индустриализации, внедрения вахтово-экспедиционной организации работ, укрупнения головных сооружений, применения кустового бурения, реструктуризации предприятий НТК и др. Это позволило последовательно снижать: сроки освоения (активных строительных воздействий), удельные характеристики недопотребления и отвода земель, потребление ресурсов и т.д.

До настоящего времени решаются, как правило, только частные задачи, связанные с обустройством конкретных объектов (совершенствование несущих конструкций, нормирование нагрузок и воздействий, расчеты на прочность и устойчивость и т.п.).

Вместе с тем критерии экологического ущерба и безопасности наземных нефтегазовых объектов не учитываются в соответствующих расчетно-аналитических моделях, что значительно повышает риск на этапах проектирования, строительства и эксплуатации.

Отсутствие комплексного подхода к решению проблем охраны природы на всех стадиях формирования и функционирования, т.е. на основных этапах жизненного цикла, объектов НГТК, обусловленное многолетним воздействием затратного механизма в экономике и остаточным принципом финансирования охраны окружающей среды, приводило и приводит к тому, что ущерб остается значительным. На разных этапах жизненных циклов объектов НГТК виды ущерба обусловлены разными видами воздействий, которые подразделяются по соответствующим уровням управления: этап проектирования - прединвестиционные исследования, планирование проекта, разработка проектно-сметной документации, проведение торгов, заключение контрактов, строительно-монтажные работы, сдача проекта; этап формирования - разведка, изыскания, бурение, обустройство, строительство; этап функционирования - эксплуатация месторождений и трубопроводов; этап возникновения аварийных ситуаций - краткосрочными крайне интенсивными физико-химическими воздействиями в результате отказов, потерь нефти, газа, нефтепродуктов, ремонтно-восстановительных мероприятий, сопровождающимися ущербом во всех компонентах природной среды.

При средней нормативной продолжительности службы трубопроводов, принимаемой обычно равной 25-40 годам, почти на трети протяженности трубопроводной сети России срок службы их основных конструктивных элементов приблизился к заданному (расчетному) сроку эксплуатации, а с учетом несовершенства антикоррозионной защиты физический износ трубопроводов достиг таких величин, что нефте- или газопроводная система зачастую не может эксплуатироваться в проектных рамках из-за снижения надежности основных ее конструктивных элементов.

Помимо естественного износа конструктивных элементов трубопровода, выход системы из строя происходит при стихийных бедствиях и техногенных воздействиях.

В военное время сохранность трубопроводных систем, поставляющих углеводородное сырье, будет иметь особенное значение для обеспечения нормального функционирования государства и особенно жизнедеятельности промышленной, оборонной и гражданской инфраструктуры. В то же время следует отметить, что практически все магистральные трубопроводы и объекты ТПС не имеют какой-либо серьезной защиты, и в случае диверсионных или прямых военных действий легко могут быть выведены из строя.

Немаловажное значение в обеспечении надежности эксплуатации магистральных трубопроводов имеют материальные ресурсы и наличие специализированной мобильной техники и системы материального обеспечения. Не решены вопросы по разработке методов строительства и восстановления в экстремальных ситуациях, в том числе с учетом охраны окружающей среды и при выполнении работ на радиоактивно загрязненной или зараженной территории.

Расчетные данные и анализ результатов аварий и стихийных бедствий показал, что заблаговременный прогноз, оценка и организованная подготовка предупредительных мероприятий на основе вариантных проектных проработок позволяет сэкономить значительные средства и сократить сроки восстановления при меньших трудозатратах и лучшем качестве работ. Последние обстоятельства особенно важны, так как трубопроводные системы обычно располагаются в различных климатических зонах страны, зачастую в малообжитых районах с плохими дорогами и неустойчивыми транспортными связями и, как правило, со слаборазвитой социально-экономической инфраструктурой [4; 7; 8].

Для определения масштабов опасности в составе действующих систем магистральных и промысловых нефте- и газопроводов следует выделить несколько основных аспектов:

- сеть магистрального трубопроводного транспорта нефти и газа с разветвленной добывающей и транспортной инфраструктурой обеспечивает хозяйственно-экономическую деятельность на трети территории России, на которой проживает до 60% населения;

- объекты трубопроводного транспорта нефти и газа характеризуются высоким энергетическим эквивалентом, который только для газопроводов большого диаметра при расчетной производительности 32 млрд. м3 в год составляет 15,2 млн. кВт/год;

- системы трубопроводов для транспорта нефти и газа оказывают непосредственное влияние на все компоненты природной среды. Причем, негативное экологическое влияние имеет место как при аварийных, так и при штатных ситуациях. В 50% случаев аварий происходит возгорание газа [10];

- при проектировании не в полной мере учитываются все инженерно-технические и социально-экономические факторы, которые влияют на надежность и безопасность объектов в составе магистральных трубопроводов;

- эксплуатационные службы недостаточно полно и квалифицированно оценивают надежность систем трубопроводного транспорта;

- при строительстве допускаются нарушения технологий строительства и не в полной мере осуществляется контроль качества;

- не достаточно осуществляется материально-техническое обеспечение процессов строительства и ремонтно-восстановительных работ при эксплуатации основных объектов магистральных трубопроводов.

Следовательно, задачи эффективного управления процессами природосбережения, поддержки тенденции снижения технико-экономической и социальной опасности объектов в аспекте экологической безопасности НГТК являются весьма многогранными, комплексное решение которых возможно совместными усилиями специалистов различных направлений.

Этим обеспечивается важность и актуальность исследования наземных нефтегазовых объектов каждого вида с точки зрения разработки современных методов снижения экологического риска и формирования адекватных природоохранных способов повышения эффективности управления процессами обеспечения безопасности, что в условиях отсутствия до настоящего времени нормативно-технических требований и рекомендаций по комплексным природоохранным решениям при проектировании, строительстве и эксплуатации наземных объектов нефтегазотранспортных систем, обусловливает необходимость и значимость проведения соответствующих исследований по этим задачам.

Таким образом, тема исследований, включающая задачи разработки методических подходов и алгоритмов управления процессами повышения эффективности систем обеспечения безопасности объектов нефтегазотранспортных систем на этапах жизненного цикла, определяющая пути устойчивого развития экономики страны, повышение ее социальной значимости и энергетической независимости является актуальной и имеет важное научно-техническое и прикладное значение для предприятий отрасли.

Цель работы. Решение задачи формирования научно-обоснованных методических подходов и организационно-технологических мероприятий по разработке алгоритмов системного анализа и совершенствования управления, имеющей существенное значение для повышения эффективности качества, надежности и безопасного функционирования объектов нефтегазотранспортных систем на основных этапах жизненного цикла.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи:

- предложены теоретические основы и методы системного анализа определения основных направлений воспроизводства минерально-сырьевой базы для формирования путей устойчивого развития нефтяной и газовой промышленности;

- разработаны критерии и обоснованы методические подходы для принятия решений по оценке факторов безопасности, необходимые для определения ожидаемого ущерба при аварийных ситуациях на объектах ТПС;

- разработаны модели описания расчета и оценки эколого-технологического риска при аварии на нефтегазовом объекте;

- разработаны алгоритмы диагностики и информационно-математической поддержки при принятии управленческих решений, ориентированных на повышение эффективности качества решения задач оптимизации и управления факторами системного анализа, прогнозирования и обеспечения безопасности нефтегазовых объектов;

- исследованы способы оценки риска и алгоритмы идентификации процессов диагностики сложных систем, обеспечивающие устойчивое развитие, повышение эффективности и надежности действующих и проектируемых ТПС;

- выработаны рекомендации по формированию процессов оптимального обслуживания проблемно-ориентированных систем управления магистральными трубопроводами в режимах их эксплуатации для повышения эффективности их качества и надежности.

Объектом исследования является система обеспечения безопасности наземных объектов нефтегазотранспортного комплекса.

Предметом исследования - методические подходы, организационные формы, технологические мероприятия и алгоритмические разработки повышения эффективности систем обеспечения действующих и повышения безопасности проектируемых объектов НТК.

Методы исследования основаны на положениях теории множеств, теории вероятностей и математической статистики, теории принятия решений в условиях неопределенности, алгоритмов теории случайных функций, непрерывных дробей, инверсионных преобразований и системного анализа, теории управления в организационных системах, экономико-математических методов, теории построения иерархических систем, методов имитационного моделирования организационно-технологических процессов в сложных технических системах.

Научная новизна исследований. В диссертации предложены новые методические подходы формирования организационно-технологических мероприятий и разработаны алгоритмы совершенствования управления и принятия решений для повышения эффективности качества и безопасности проектируемых и действующих объектов нефтегазотранспортных систем.

Практическая ценность диссертационного исследования. Теоретические исследования завершены созданием на основе полученных результатов методических рекомендаций, выводов, предложений и практических алгоритмов по формированию организационно-технологических мероприятий и прикладных способов повышения эффективности качества систем обеспечения безопасности объектов ТПС на этапах их жизненного цикла.

Практическая значимость научных результатов и выводов подтверждена актами внедрения.

Научные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения:

- методические подходы оценки факторов безопасности и определения ожидаемого ущерба при аварийных ситуациях на объектах нового строительства и при эксплуатации ТПС;

- структурная схема создания объектов ТПС с учетом обеспечения безопасности на этапах жизненного цикла и перечень нормативно-технических предложений по ее реализации;

- система многоуровневых организационно-технологических мероприятий и алгоритмы эффективного управления факторами безопасности на этапах сооружения и эксплуатации нефтегазовых объектов;

- модель расчета эколого-технологического риска и обоснования природоохранных мероприятий по его снижению для действующих и проектируемых ТПС;

- методика, алгоритмы и рекомендации по формированию процессов оптимального обслуживания объектов ТПС в условиях аварийных ситуаций.

Достоверность и обоснованность научных результатов достигается выбором реальных исходных показателей, характеризующих состояние функционирующих и проектируемых объектов нефтегазового строительства, достаточностью их объемов и глубиной представления, научно-обоснованными методами системного анализа, практикой внедрения мероприятий и реализации результатов в НТК, НГСК, ТПТ.

Апробация работы и публикации. Полученные в диссертационной работе основные научные положения, прикладные результаты и рекомендации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях, в том числе международных («Мягкие вычисления и измерения», ЛЭТИ, С-П,

2003), опубликованы в Сборнике научных трудов «Наука производству -проблемы и решения» (МАЭН, 2002), НТС «Судостроительная промышленность», сер. Системы автоматизации, проектирования, производства и управления. (Вып. №35, 2004), «Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе» (№ 4-5, 2000), трудах Международной инновационно-энергетической ассоциации «Энергия будущего» (М.,2006), Вестнике МАРТИТ (Вып. 5, 2006), научно-техническом отчете (Центр, ФГУП ЦНИИ,

2004)и др.

Результаты исследований апробированы в практической деятельности ЗАО «Нефтегазстрой», ОАО «Востокнефтепроводстрой» и др.

По материалам выполненных исследований опубликовано 9 научных работ, общим объемом 8,95 п.л., лично автору принадлежит 2,3 п.л., отражающих основные результаты диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав с выводами, заключения, списка литературы (114 наименований). Основное содержание диссертации изложено на 151 странице текста, иллюстрированного таблицами и рисунками.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Мищенко, Владимир Геннадиевич

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

1. Выполнено обоснование общих характеристик количественных и функциональных показателей конструктивной надежности и факторов экологической безопасности ТПС на различных стадиях жизненного цикла с выделением специфических особенностей работы магистральных трубопроводов.

2. Сформулированы критерии качества для оценки ущерба при отказах трубопроводных конструкций, установлены экологически оптимальные нормы надежности и расчетные зависимости определения показателей их надежности.

3. Предложены принципы аналитического расчета и теоретические основы оценки конструктивной надежности объектов трубопроводного транспорта в процессе их сооружения.

Разработана логико-вероятностная концепция и система инженерного прогнозирования свойств и состояний объектов ТПС на этапе строительства.

4. Определено семейство ограничений и правила коррекции вектора вероятностей оценки состояний ТПС в прогнозирующей модели развития технологического процесса строительства.

Получено решение задачи линейного прогнозирования динамики процесса по методу обобщенных показателей с оценкой ошибок фильтрации и коэффициентов весовой функции дискретного фильтра.

5. Разработаны алгоритмы построения приспособленного базиса для обнаружения изменений и методика оценки функциональных зависимостей состояний в моделях нефтегазотранспортных объектов, определяющих ремонтные участки нефтегазотрубопроводных систем.

Величина погрешности вычислений составила менее 2%, что соответствует приборной погрешности измерений технологических процессов.

6. Получены аналитические выражения критериев оптимальности и их производных от исследуемых технологических параметров и стоимостных показателей трубопроводной системы, сравнительные расчеты для которых показали высокую степень устойчивости оптимальных решений по отношению к возможным изменениям технологических показателей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Интенсивное развитие трубопроводного транспорта в нашей стране предъявляет важные требования к решению экологических задач строительства и эксплуатации сооружаемых объектов. Сложность таких задач обусловлена прежде всего тем, что воздействие производственной деятельности человека на окружающую среду носит многоаспектный характер. В этом смысле экологическая проблема нефтегазового строительства является узловой, решение которой достигается на стыке многих научно-технических дисциплин и направлений. В то же время фактор экологического обеспечения нефтегазового комплекса можно считать интегрирующим по отношению ко всем составляющим - слагаемым общего экологического эффекта. В ракурсе нефтегазового строительства основными составляющими суммарного экологического эффекта являются организационно-технические и конструктивно-технологические показатели качества строительства (в первую очередь - качество самих технологических процессов строительства), а также показатели надежности законченных строительством объектов. Можно считать, что качество технологических процессов определяет обобщенный экологический эффект на момент строительства (как текущий, так и конечный), а надежность сооружаемых объектов - обобщенный экологический эффект на период эксплуатации.

Строго говоря, система этих эффектов символически характеризует реальный количественный процесс формирования конечного экологического эффекта общего для ТПС. Причем характер такого процесса обусловлен теми научными и техническими решениями, которые определяют уровень научно-технического прогресса на момент принятия этих решений.

Основными направлениями развития научно-технического прогресса в области экологии трубопроводного строительства являются:

• разработка научно обоснованной методологии природоохранной деятельности в нефтегазовом строительстве;

• разработка комплекса организационно-технических мероприятий по охране окружающей среды.

Первое направление включает изучение особенностей влияния сооружаемых объектов на окружающую среду; исследования механизмов взаимодействия в системе «человек - трубопровод - природа»; анализ экологических норм строительства; разработку общих принципов формирования экологической теории нефтегазового комплекса; экспериментальные исследования реальных экологических контактов «объект - окружающая среда»; анализ общих закономерностей развития обратимых и необратимых смещений экологического равновесия в регионах строительства.

Второе направление включает разработку нормативного регламента строительства с учетом экологических требований; анализ экологических последствий на объектах строительства; метрологическое обеспечение охранно-предупредительных мероприятий; организационно-технические и социально-правовые аспекты управления охраной окружающей среды в строительстве и эксплуатации объектов нефтегазового комплекса; определение народнохозяйственного эффекта природоохранных мер в строительстве объектов нефтяной и газовой промышленности.

Оба рассмотренных направления развития научно-технического прогресса должны рассматриваться в едином ключе общей экологической политики министерств и служить основой для планирования трудовой деятельности научно-исследовательских, проектно-конструкторских, строительных, производственных и инжиниринговых организаций отрасли.

Перспективы развития ТЭК России всецело определяют динамику нефтегазодобычи и нефтегазотранспортного обеспечения углеводородным сырьем и топливом, которая будет в ближайшей перспективе осуществляться по следующим сценариям:

• сооружение новых систем промысловых и магистральных трубопроводов с полным обеспечением энерготранспортной, производственной и социальной инфраструктуры;

• реконструкция действующих нефтегазотранспортных систем с учетом современных требований их надежности, стандартов и нормативов по обеспечению экологической безопасности;

• учет всех негативных факторов при реализации этих сценариев: прокладка новых «независимых» ТПС, возможности обхода «вороватых» посредников, повышение энергетической безопасности трубопроводов и объектов их инфраструктуры, применение новейших технологических приемов охраны и защиты от потенциальных террористических угроз и т.п.

Успешная реализация этих направлений возможна в рамках инвестиционных проектов нефтегазового строительства, отвечающих требованиям международных стандартов. Необходимым условием выполнения этих требований является активное управление эффективностью ИП на всех стадиях жизненного цикла проекта. Кроме того, для успешного их выполнения необходимо не только решение текущих задач по обеспечению должной безопасности эксплуатации и надежности функционирования объектов трубопроводного транспорта, но и создание новых мощностей в рамках крупных ИП нефтегазового комплекса. Причем критерии качества таких проектов, ориентированные на повышение конструктивной надежности объектов строительства, экологическую безопасность для окружающей среды, инвестиционную привлекательность проектов для потенциальных инвесторов, управление эффективностью их реализации должны отвечать общепринятым мировым стандартам качества.

Указанные требования трансформированы в общесистемные методические принципы оптимального управления эффективностью ИП в НГСК, включающие основные этапы управления:

• анализ интегрированных рисков по стадиям жизненного цикла ИП;

• обоснование стратегии управления процессом строительства в соответствии с заданными критериями эффективности;

• разработка пакета моделей по многопараметрическому управлению эффективностью ИП;

• реализация государственных, региональных и отраслевых механизмов обеспечения эффективности нефтегазовых проектов на всех стадиях жизненного цикла.

Учитывая большое государственное значение трубопроводного транспорта, надежная работа которого является одним из основных элементов устойчивого функционирования и ускоренного развития всех социально-экономических и промышленных секторов народного хозяйства, необходимо срочно разработать и принять Закон о трубопроводном транспорте России.

Анализ отечественного и зарубежного опыта показал, что строительство, эксплуатация и ремонтно-восстановительные работы на объектах системы трубопроводного транспорта должны подчиняться правилам по аналогии с законом о железнодорожном транспорте, определяющим особенности функционирования транспортной отрасли, объекты которой эксплуатируются практически на всех широтах и параллелях Российской Федерации и во всех климатических условиях.

Восстановительные работы на объектах трубопроводного транспорта нефти и газа и новое оперативное строительство в экстремальных условиях мирного и военного времени должно осуществляться специализированными организациями, руководимыми и координируемыми из единого центра и имеющими соответствующее оборудование, технику, механизмы и квалифицированные кадры, обученные выполнять сложные работы и внедрять новые технологические приемы и передовые методы обеспечения безопасности в строительстве.

Выполненные в диссертации исследования позволили сформулировать следующие основные научные результаты и выводы:

1. Выявлены основные показатели эколого-технологической устойчивости параметров окружающей среды и выполнен анализ общих закономерностей развития экологически экстремальных ситуаций при техногенных воздействиях объектов промышленного строительства.

2. Разработана методика определения функциональной оценки предельно допустимых техногенных воздействий на объекты социально-экономического значения и даны расчетные выражения условий устойчивости промышленных и нефтегазотранспортных экосистем по уровню антропогенного изменения объекта окружающей среды.

3. Определены пути экологической идентификации последствий строительства нефтегазовых объектов в условиях неполной информации и предложены диагностические тесты проверок, основу которых составляют конкретные количественные оценки выраженные через матрицы экологического изменения состояний территории.

4. Разработана методика определения обобщенных значений различных по своей физической природе, неоднородных по структуре и свойствам и базирующихся на различных способах измерений и контроля комплексных показателей, адекватно характеризующих уровень экологического состояния природно-технической геосистемы.

Определены единичные показатели изменения экологического состояния, выраженные через номограммы и представленные в виде табличных значений показателя антропогенного уровня на этапе строительства нефтегазовых объектов.

5. Разработана многоконтурная структура информационно-диагностического обеспечения статистико-вероятностной оценки степени опасности процессов на объектах НГТК, реализуемая через контуры непосредственного преобразования контрольной информации, оценки состояния объектов и решения задач регулирования и эффективного управления формирующими процессами.

6. Сформулированы критерии качества для оценки ущерба при отказах трубопроводных конструкций, установлены экологически оптимальные нормы надежности и расчетные зависимости определения показателей их надежности.

7. Предложены принципы аналитического расчета и теоретические основы оценки конструктивной надежности объектов трубопроводного транспорта в процессе их сооружения.

Разработана логико-вероятностная концепция и система инженерного прогнозирования свойств и состояний объектов ТПС на этапе строительства.

8. Разработаны алгоритмы построения приспособленного базиса для обнаружения изменений и методика оценки функциональных зависимостей состояний в моделях нефтегазотранспортных объектов, определяющих ремонтные участки нефтегазотрубопроводных систем.

Выполненные расчеты экономического эффекта эксплуатации МГ протяженностью 3000 км из труб диаметром 1420 мм с учетом алгоритмов оптимизации технологических параметров показали, что в зависимости от основных стоимостных показателей эффект составит 1,8-2,3 млрд. долл. при рабочем давлении Рн=7,45 МПа, и 15,3-16 млрд. долл. при перспективном давлении Р„=11,77 МПа, т.е. обеспечивается снижение затрат на сотни миллионов долларов.

Переход к оптимальной технологии транспорта газа выражается:

• при рабочем давлении Р„=7,45 МПа - в уменьшении валовой производительности МГ с Qb=32 млрд. куб. м/год до 29,6 млрд. куб. м/год при снижении степени сжатия газа на КС с 1,44 до 1,23 и соответствующем уменьшении среднего шага КС со 136 до 94 км;

• при перспективном рабочем давлении Р„=11,77 МПа - в увеличении валовой производительности МГ до QB=47,3 млрд.куб.м/год, снижении степени сжатия газа на КС до 8=1,17 и соответствующем уменьшении среднего шага КС до 71 км.

Таким образом, в диссертации решена задача формирования научно-обоснованных методических подходов и организационно-технологических мероприятий по разработке алгоритмов системного анализа и совершенствования управления, имеющей существенное значение для повышения эффективности качества, надежности и безопасного функционирования объектов нефтегазотранспортных систем на основных этапах жизненного цикла.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мищенко, Владимир Геннадиевич, 2007 год

1. Шафраник Ю.К. Новая энергетическая политика России // Энергетическая политика, № 2,1995.

2. Мищенко В.Г., Ансов С.П., Мазур А.С. и др. Вопросы социально-экономического и организационно-технологического управления устойчивым развитием региональной промышленности в кризисный период. НТО, ФГУП ЦНИИ «Центр», М., 2004.

3. Мазур И.И. и др. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Безопасность трубопроводного транспорта. Научный редактор Мазур И.И. МГФ «Знание», 2002.

4. Мазур И.И. и др. Нефть и газ. Мировая история, «Земля и человек XXI век».-М.: 2004.

5. Гернштейн М.С. Динамика магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1992.

6. Ансов С.П., Харитонов В.А. Организационно-технические мероприятия по обеспечению безопасности трубопроводного транспорта нефти и газа в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени. Раздел 5. НТО, РАО «Роснефтегазстрой», 2001.

7. Харитонов В.А. Оценка надежности и экономического риска на объектах нефтегазового комплекса // Нефтегазовые технологии, №3,1994.

8. Харитонов В.А. Методика оценки надежности и экономического риска в системах трубопроводного транспорта нефти и газа // Газовая промышленность, №2,1997.

9. Ансов С.П. Повышение устойчивости объектов трубопроводных систем к работе в чрезвычайных ситуациях. Сб. НТС «Проблемы устойчивого развития регионов и объектов промышленной инфраструктуры», М.: ФГУП ЦНИИ «Центр», 2002.

10. Сафонов B.C. и др. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности. НУМЦ Минприроды РФ, М.: 1996.

11. Ансов С.П., Карнаухов A.M. Обеспечение безопасности НГТПТ в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени. НТО, РАО «Роснеф-тегазстрой», 2001.

12. Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. «Елима», М.: 2004.

13. Ансов С.П. О совместимости различных направлений транспорта нефти//Нефть, газ, строительство, 2001.

14. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий. Изд. АСВ, М.:1995.

15. Маслов Р.С., Росляков А.В. Обеспечение надежности магистральных нефтепроводов при проектировании. ВНИИОЭНГ, М.: 1986.

16. Мазур И.И., Иванцов О.М., Молдаванов О.И. Конструктивная надежность и экологическая безопасность трубопроводов. Недра, М.: 1990.

17. Ансов С.П. «Многоуровневая система обеспечения безопасности объектов трубопроводного транспорта в условиях мирного времени и чрезвычайных ситуаций», Академия гражданской защиты. М.: 2002.

18. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Общий курс: В 2т., Высшая школа, М.: 1996.

19. Бурзуляк Б.В. Транспорт газа: космические технологии развития //Газовая промышленность, 1998.

20. Кузнецов В.В. Отказы на магистральных газопроводах РАО «Газпром» // Нефтегазовая магистраль, №1,1998.

21. Гурьев Р.В. Разработка методологии системного управления программами социально-экономического развития экстремальных регионов. Кандидатская диссертация, М.: ФГУП «ЦНИИ «Центр», 2002.

22. Самарский А.А. Математическое моделирование. Процессы в сложных экономических и экологических системах. Наука, М.: 1986.

23. Мазур И.И., Шапиро В.Д. Реструктуризация предприятий и компаний. Экономика, М.: 2001.

24. Миронов И.И. Эффективное взаимодействие нефтегазового и транспортного комплексов как путь обеспечения экологической безопасности и устойчивого развития // Нефть, газ, строительство, 2003.

25. Управление проектами. Зарубежный опыт / Под ред. В.Д. Шапиро. ДТИ, СПб.: 1993.

26. Управление инвестициями: В 2-х т.т. / В.В. Шеремет, В.М. Пав-люченко и др. Высшая школа, М.: 1998.

27. Зелинский Ю.И. Проблемы совершенствования структуры управления народным хозяйством муниципальных образований в кризисный период. Докторская диссертация, М.: ФГУП «ЦНИИ Центр», 2002.

28. Зелинский Ю.И. Управление территориальной экономикой в кризисный период: теория, практика, проблемы, задачи. Энегроатомиздат, М.: 2001.

29. Стасев В.В., Стасев А.В. Технико-экономическое моделирование эффективности проекта строительства. Вестник МАРТИТ № 12,2004.

30. Мазур И.И. Инженерно-экологические решения в практике строительства нефтегазовых объектов. Недра, М.: 1990.

31. Мазур И.И., Шапиро В.Д., Ольдерогге Н.Г. Управление проектами. Экономика, М.: 2001.

32. Мхиторян B.C. Статистические методы в управлении качеством продукции. Финансы и статистика, М.: 1982.

33. Макмиллан Ч. Японская промышленная система. Прогресс. М.:1988.

34. Архипов А.В. Эвристические методы в управлении производством. Изд. JI-го унив., JI-д. 1983.

35. Системный анализ, информатика и оптимизация. Сб. научн. тр. «В мире науки». МАИ, М.: 1999.

36. Александров Е.А. Основы теории эвристических решений. Сов. Радио. М.: 1975.

37. Гречкин А.А. Развитие инновационной культуры промышленных организаций для их адаптации к рыночным условиям (на примере оборонных предприятий). Кандидатская диссертация, М.: Гос. Ун-т упр., 2002.

38. Ансов С.П. Подрядный рынок в строительстве (Международные торги). М., «Строительство трубопровода», часть 1,2, №9, 1993.

39. Неймер Ю.Л. Управление социальным развитием отрасли. Экономика, М.: 1986.

40. Управление проектами / Под ред. Шапиро В.Д. СПб., 1996.

41. Григорьев В.М. Эксперты в системе управления общественным производством. Мысль, М.: 1976.

42. Котлер Ф. Основы маркетинга. Прогресс, М.: 1990.

43. Клепач А.В. Современные стратегии управления эффективностью инвестиционных проектов нефтегазового строительства. ВНИИОЭНГ, М.: 2000.

44. Клепач А.В. Методология рационального выбора конкурентоспособного инвестиционного проекта. Сб. научн. тр. «Наука производству -проблемы и решения», МАЭН, М.: 1999.

45. Елисеева И.И., Рукавишников В.О. Логика прикладного статистического анализа. Фин. и стат-ка, М.: 1982.

46. Вавилов А.А. и др. Имитационное моделирование производственных систем. Машиностроение, М.: 1983.

47. Ивахненко А.Г. и др. Принятие решений на основе самоорганизации. Сов. Радио, М.: 1976.

48. Ивченко Б.П., Мартыщенко JI.A. Информационная экология. Нордмед Издат, СПб: 1998.

49. Ивченко Б.П. и др. Теоретические основы информационно-статистического анализа сложных систем. Ланв, СПб.: 1997.

50. Бачкаи Т. и др. Хозяйственный риск и методы его измерения. Экономика, М.:1979.

51. Скурихин В.И. и др. Адаптивные системы управления машиностроительным производством. Машиностроение, М.: 1989.

52. Экономико-математические методы и модели для руководителя. Экономика, М.: 1984.

53. Основы теории оптимального управления. Под ред. В.Ф. Крото-ва. Высш. шк., М.: 1980.

54. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. Мир, М.: 1973.

55. Мангейм М.Л. Иерархические структуры. Модель процессов проектирования и планирования. Мир, М.: 1970.

56. Солнышков Ю.С. Обоснование решений (методологические вопросы) Экономика, М.: 1980.

57. Мазур И.И., Новопашин А.И. Совершенствование методологии управления проектами нефтегазового строительства // Строительство трубопроводов, №1, 1995.

58. Новопашин А.И. Пути повышения конкурентоспособности программ трубопроводного строительства на основе концепции управления проектами // Нефт. хоз-во, №4, 1995.

59. Королев М.А. и др. Теория экономических информационных систем. Финансы и статистика, М.: 1984.

60. Кобринский Н.Е., Майминас Е.З., Смирнов А.Д. Экономическая кибернетика. Экономикам.: 1982.

61. Фатхудинов Р.А. Инновационный менеджмент. Интел-Синтез, М.: 1998.

62. Родионов А.И. и др. Техника защиты окружающей среды. Химия, М.: 1989.

63. Зоненко В.И. и др. Охрана окружающей среды при сооружении и эксплуатации магистральных газонефтепроводов. Недра, М.: 1988.

64. Мазур И.И., Шишов В.Н. Основы охраны окружающей среды при строительстве нефтегазовых объектов. Недра, М.: 1992.

65. Дмитриев А.К., Мальцев П.А. Основы теории построения и контроля сложных систем. Энергоатомиздат, JI-д: 1988.

66. Волков С.И. и др. Построение и функционирование сложных экономических систем. Фин. и ст-ка, М.: 1982.

67. Ансов С.П., Миронов И.И. Экологизация транспортного комплекса как направление безопасного развития энергетики. «Вести в электроэнергетике», № 2,2003.

68. Плюта В. Сравнительный многомерный анализ в эконометриче-ском моделировании. Фин. и ст-ка, М.: 1989.

69. Ильин Н.И. Системный подход в управлении строительством. Стройиздат, М.:1994

70. Орлов Ю.В. Теория оптимальных систем с обобщаемыми управлениями. Наука, М.: 1988.

71. Ансов С.П. Организационно-технологические мероприятия по обеспечению безопасности трубопроводного транспорта нефти и газа в чрезвычайных обстоятельствах мирного и военного времени. НТО, раздел 5, вариант IV. РАО «Роснефтегазстрой», 2001.

72. Жуков В.Т. и др. Прогноз безопасности нефтепроводов на стадиях проектирования и эксплуатации // НТЖ «Защита ОС в НТК», №4-5. -2000.

73. Ансов С.П., Карташов В.Я., Миронов И.И. Об одном подходе мониторинга распределенных систем. Тр. VI Междунар. конф. «Мягкие вычисления и измерения SCM-2003», С.-П., 2003.

74. Ансов С.П., Карташов В.Я., Петрикевич Я.И. Интервальная структурно-параметрическая идентификация динамических объектов. Тр. VI Междунар. конф. «Мягкие вычисления и измерения SCM-2003,» С.-П., 2003.

75. Карташов В.Я. и др. Структурно-параметрическая идентификация динамических объектов с переменным запаздыванием по управлению // Вестник Кем. гос. ун-та. Сер. «Математика». Вып.4. - Кемерово: Изд. КемГУ, 2000.

76. Карташов В.Я. Непрерывные дроби (определение и свойства). Уч. пособие. Кемерово: Изд. КемГУ, 1999.

77. Нариньяни А.С. He-факторы: неточность и неопределенность -различие и взаимосвязь // Изв. РАН Сер. «Теория систем управления», №5. -2000.

78. Шокин Ю.И. Интервальный анализ. Новосибирск: Изд. «Наука»,1981.

79. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии. Мир, М., 1981.

80. Иванцов О.М. Надежность строительных конструкций магинст-ральных трубопроводов. М., Недра, 1985.

81. Стасев В.В. Разработка методики расчета и исследование балластировки подземного газопровода грунтом в открытом контейнере из не-тканных синтетических материалов//Вестник МАРТИТ, вып.8, 2006.

82. Мищенко В.Г. Отыскание неизвестных функциональных зависимостей. Сб. докл. «Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям», ЛЭТИ, С-П, 2003.

83. Мищенко В.Г. Модель системного подхода к управлению процессами обеспечения безопасности нефтегазотрубопроводных объектов. Сб. научн. тр. «Наука производству проблемы и решения», МАЭН, 2002.

84. Мищенко В.Г. Информационная модель управления процессами обеспечения безопасности при сооружении нефтегазотрубопроводных объектов// Вестник МАРТИТ, вып.5,2006.

85. Мищенко В.Г., Стасев В.В. Задача оптимизации структурно-рациональных ограничений на строительный процесс. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, № 4-5 ,2000.

86. Мищенко В.Г. Построение многоуровневой структуры повышения экологической безопасности транспортных средств// Судостроительная промышленность, сер. Сист. автоматизации, проектирования, производства и управления. Вып. № 35,2004.

87. Мищенко В.Г., Стасев В.В. Приспособленный базис для измерений и контроля процессов обеспечения надежности объектов нефтегазового строительства. Сб. докл. на «Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям», ЛЭТИ, С.-П., 2003.

88. Мищенко В.Г., Мазур А.С. Алгоритм построения приспособленного базиса и отыскание неизвестных функциональных зависимостей. Труды МИЭА «Энергия будущего», М.: 2006.

89. Мищенко В.Г. Логико-вероятностные и методы индивидуального прогнозирования состояния объектов трубопроводного транспорта // Информационные технологии в проектировании и производстве, ВИМИ, вып. 2, 2007.

90. Стасев В.В. Обобщение метода SP-идентификации на случай неточных измерений динамических объектов трубопроводных систем. Сб. НТС ФГУП ЦНИИ «Центр», 2004.

91. Миронов И.И. Многоконтурные системы обработки информации и активного управления. Энергоатомиздат, М. 1997.

92. Эристов В.И., Демченко В.Г., Шапиро В.Д. Оценка полноты испытания магистральных трубопроводов//Нефть, газ, строительство, 2000.

93. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии. М.: «Мир», 1981.

94. Robey D. Designing organization. Boston: Irwin, 1991.

95. Harrington J. Business Process Improvement. N.Y.: MeGraw Hill,1991.

96. Project Management Handbook 2 edition Edited by David J. Cleland and William R.King N.Y. Van Nostrand Reinold, 1988.

97. Bolt G.J. Market And Sales Forecasting: A Total Approach. London,1988.

98. Peter G. Moore and Howard Thomas, The Anatomy of Decisions, Penguin Books, 1988.

99. Joram J. Wind, Product policy: Cocepts, Methods and Strategy, Adi-son Wesley Publishing company, 1982.

100. Michael E.P. Competitive Strategy. N.Y.: The Free Press, 1980.

101. Kerzner H. Project management: a system approach to planning, scheduling and controlling. 6th ed., 1998.

102. A Guide to the Project Management Body of Knowledge, PMI, 1996.

103. Shtub A., Bard J.F. Globerson S. Project management: engineering, technology and implementation. Prentice Hall. Englewood Gliffs. NJ 07632, 1994.

104. Gray C.F., Larson E.W. Project management. The managerial process. Hill International Editions, 2000.

105. Fleming Q.W., Hoppelman J.M. Earned value project management. PMI, 1996.

106. Lewis J.P. Fundamentals of project management American Management Association, 1997.

107. Lewis J.P. The project manager's desk reference JPP, 1995.

108. Principles of project management: collected handbooks from the Project Management Institute, PMI, 1997.

109. Kliem R.L., Ludin J.S. Project management practitioner's handbook. Amacom Am. Management Ass., 1998.

110. Baker S., Baker K. The complete idiot's guide to Project Management -Alpha books, 1998.