CC BY
24Повышение безопасности труда путем инноваций в топливно-энергетическом комплексе
А.М. Семенцев, д.т.н., доцент, заместитель директора центра ООО «Газпром ВНИИГАЗ», А.Л. Терехов, д.т.н., профессор,
главный научный сотрудник ООО «Газпром ВНИИГАЗ
В статье рассматривается эффективность работы предприятий топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Основная направленность современного развития ТЭК ориентирована на обеспечении надежной и безопасной работы всего имеющегося оборудования. В статье рекомендуются основные пути повышения рентабельности ТЭК путем инноваций с учетом необходимости усиления безопасности труда. При этом отмечается особая роль предприятий малого и среднего бизнеса, в частности, малых инновационных организаций, имеющих венчурный механизм финансирования.
__Ключевые слова:
топливно-энергетический комплекс, профессиональные риски, инновации, малые предприятия, ускорение развития.
ффективность функционирования топливно-энергетического комплекса страны в первую очередь определяется уровнем развития научной, технологической, инновационной деятельности в отраслях ТЭК. Имевшая место в недалеком прошлом стратегия развития отрасли, связанная с привлечением импортного оборудования для операций добычи, транспортировки и переработки углеводородного сырья, привела к значительному отставанию соответствующих отечественных технологий от зарубежных.
Можно выделить основные проблемы топливно-энергетического комплекса России:
• разведка новых месторождений практически не ведется;
• технологии добычи устарели на 10-15 лет;
• износ оборудования в добывающих отраслях составляет 25 %;
• попутные продукты уничтожаются, потому что комплексная добыча не ведется;
• устаревшая инфраструктура;
• отсутствие новых мощностей;
• отсутствие теплосберегающих технологий;
• большие потери при транспортировке электричества;
• устаревшие технологии переработки топлива и утилизации отходов.
Эти проблемы обусловливают создание недопустимых профессиональных рисков при эксплуатации истощенных месторождений по неэффективным технологиям с применением изношенного
оборудования и устаревшей инфраструктуры. Кроме того, отсутствие новых мощностей, теплосберегающих технологий, большие потери при транспортировке электричества, устаревшие технологии переработки топлива и отходов делают производство в ТЭК низкорентабельным.
Основная направленность современного развития ТЭК ориентирована на обеспечение надежной и безопасной работы всего имеющегося оборудования. Активный подъем газовой промышленности неминуемо приводит к внедрению новых технологий добычи, обработки и транспорта газа, что требует использования мощного современного оборудования. В то же время в связи с ростом энергоемкости производственных процессов, увеличением их интенсивности, расширением перечня применяемого оборудования и используемых материалов повышается вероятность возникновения нештатных и аварийных ситуаций, появления и развития профессиональных заболеваний.
Указом Президента Российской Федерации от 09.10.2007 г. № 1351 [1] утверждена Концепция демографической политики РФ на период до 2025 года, одной из основных задач которой является сокращение уровня смертности не менее чем в 1,6 раза, прежде всего в трудоспособном возрасте от внешних причин. Решение поставленной задачи включает в себя несколько этапов, в числе которых - сокращение уровня смертности и травматизма от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний за счет перехода в сфере охраны труда к системе управления профессиональными рисками (включая информирование работников о соответствующих рисках, создание системы выявления, оценки и контроля таких рисков), а также за счет экономической мотивации работодателей к улучшению условий труда.
Инновационная политика в газовой отрасли ставит основной целью достижение уровня ведущих стран на основе собственной сырьевой базы и национального научного потенциала. В настоящее время лишь наметились сдвиги в сторону улучшения ситуации. Для успешной модернизации отрасли стоит задача развития и внедрения инновационных технологий, обеспечивающих высокую надежность и безопасность производства, снижение профессиональных рисков.
Минэнерго России утверждены критерии отнесения продукции к инновационной и (или) высокотехнологичной [2]. Обязательным условием инновацион-ности продукции должно быть наличие научно-технической новизны. При этом такая характеристика может проявляться как у новой продукции, не имеющей аналогов (основные параметры превышают известный технический уровень, при эксплуатации создаются новые свойства), так и у модернизированной (отдельные параметры и технические характеристики превышают технический уровень аналогов). При применении инновационной продукции должно иметь место снижение затрат в сравнении с существующими аналогами на всех этапах ее жизненного цикла.
Высокий технический уровень инновационной продукции в соответствии с требованиями [2] должен обеспечиваться превышением одного или нескольких параметров, либо технических характеристик по сравнению с аналогами:
• улучшением основных функциональных характеристик оборудования;
• повышением надежности (или срока эксплуатации) технических систем и оборудования;
• уменьшением числа отказов и аварий;
• снижением стоимости жизненного цикла продукции (или объектов), включающей стоимость приобретения, эксплуатации и утилизации продукции;
38
• увеличением продолжительности жизненного цикла продукции;
• улучшением экологических характеристик продукции, в том числе в части сокращения объема выбросов парниковых газов, утилизации продукции и отходов производства;
• улучшением потребительских свойств товара по сравнению с применяющимися в отраслях ТЭК техническими решениями;
• повышением уровня безопасности;
• применением при производстве продукции новых или измененных материалов, оборудования и технологий, включая аддитивные, нано- и другие технологии;
• использованием впервые (в том числе в организации) внедренных результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ.
При оценке эффективности инноваций в первую очередь необходимо определять показатель повышения безопасности труда до и после внедрения, то есть оценивать допустимость профессиональных рисков.
В топливно-энергетической отрасли России в настоящее время по целому ряду направлений, в том числе и по газовой отрасли, наблюдается высокая зависимость используемых технологий и оборудования от иностранных компаний. Последствия введенных экономических санкций для России отражаются и на ТЭК. На фоне продолжающейся неопределенности геополитической обстановки и необходимости развивать промышленный блок отечественной экономики обозначен ориентир на снижение зависимости топливно-энергетического комплекса от импортных поставок.
Для решения задачи разработки и производства инновационной продукции важную роль играют субъекты малого и среднего предпринимательства. Используя свои преимущества перед крупными производственными
формами, предприятия малого бизнеса зачастую добиваются результата в создании продуктовых инноваций, действующих на острие научно-технического прогресса.
В качестве факторов, обусловливающих важную роль малых инновационных организаций в области нововведений, можно выделить следующие:
• мобильность и гибкость перехода к инновациям, высокую восприимчивость к принципиальным нововведениям;
• сильный и многоплановый характер мотивации, обусловленный причинами как внеэкономического плана, так и коммерческого, поскольку только успешная реализация такого проекта позволит его автору состояться в качестве предпринимателя;
• узкую специализацию их научных поисков или разработку небольшого круга технических идей;
• малый управленческий персонал;
• ориентацию на конечный результат при широком использовании всех видов ресурсов и, прежде всего, интеллектуальных;
• готовность нести огромные, абсолютно неприемлемые для крупных и средних организаций, риски в силу качеств, присущих пионеру-предпринимателю.
С учетом возможности государственной поддержки субъектов малого и среднего предпринимательства их разработки становятся объектом повышенного внимания со стороны крупнейших отраслеобразующих предприятий. Совместные трехсторонние (государство, предприятие, малый бизнес) вложения средств в реализацию определенной задачи приводят к успешному решению важнейших государственных проблем в различных направлениях деятельности. Есть много примеров, когда государственные гранты с долевой поддержкой предприятий приводят к скорейшему освоению производства и эффективной эксплуатации инновационной
продукции, необходимой отрасли. В условиях ограниченного финансирования науки такое слияние бюджетов заинтересованных сторон приводит к си-нергетическому эффекту при решении приоритетных задач топливно-энергетического комплекса.
Особое место среди малых инновационных организаций занимают те, что имеют венчурный механизм финансирования. Такие организации представляют собой небольшие, но очень гибкие и эффективные предприятия, создаваемые с целью апробации, доработки и доведения до промышленной реализации «рисковых» инноваций и отличающиеся высокой активностью, которая объясняется прямой личной заинтересованностью работников организации и партнеров по венчурному бизнесу в успешной коммерческой реализации разработанных идей, технологий, изобретений.
Специфическое значение венчурного бизнеса заключается в следующем:
• он приводит к созданию новых жизнеспособных хозяйственных единиц, воздействующих на всю традиционную структуру ведения научных исследований, и вызывает структурные изменения в общественном производстве страны;
• увеличивает занятость высококвалифицированных специалистов;
• способствует техническому перевооружению традиционных отраслей экономики;
• побуждает крупные корпорации к совершенствованию принципов управления и организационных структур;
• показывает, что ориентация на долгосрочные цели требует создания специальной кредитно-финансовой системы в виде венчурного капитала.
Крупные энергетические компании проявляют активность в рассмотрении инновационных и высокотехнологичных предложений, созданных сторонними организациями, а также субъектами малого и среднего предприниматель-
ства. Для взаимодействия авторов разработок с заинтересованными подразделениями компаний создаются различные структуры, упрощающие процесс внедрения прогрессивных технологий и высоконадежной продукции в производственные процессы. В основном эту роль выполняют службы «одного окна» для рассмотрения инновационных предложений.
Особенностью всех производственных предприятий Группы Газпром является то, что они относятся к опасным производственным объектам. Соответственно требования к надежности, безопасности и работоспособности оборудования - самые высокие. Технологии и оборудование, используемые на объектах ПАО «Газпром», должны строго соответствовать требованиям проекта. Необходимость и возможность использования какого-либо предлагаемого вида оборудования (технологии, машины, агрегаты, узлы, детали, расходные материалы) должны быть обоснованы с технической, экономической и экологической позиций. Поэтому и решать задачу внедрения инновационной продукции нужно комплексно, учитывая самые разнообразные аспекты использования конкретного вида продукции на конкретном участке производства.
В ПАО «Газпром» создана и успешно работает система одного окна для внедрения инновационной продукции и рассмотрения инновационных предложений субъектов малого и среднего предпринимательства. В качестве первичных экспертов, определяющих практическую целесообразность использования поступающих предложений, выступают специалисты ООО «Газпром ВНИИГАЗ», проводящие научно-техническую экспертизу. После их положительного заключения профильное подразделение ПАО «Газпром» принимает решение о продолжении работ с заявителем.
40
Рис. 1. Костюм-термос для работы в арктическом шельфе. Области применения:
на всех промышленных объектах, в суровом климате, в горах, экспедициях, геологоразведке
Поступающие в систему одного окна ПАО «Газпром» заявки от субъектов малого и среднего предпринимательства можно разделить на предложения по внедрению продукции и выполнение научно-исследовательских работ по различным тематикам. При заинтересованности в использовании заявленной продукции профильными подразделениями ПАО «Газпром» определяется форма оценки соответствия этой продукции требованиям нормативных документов компании. Авторы инновационных предложений приглашаются с выступлениями на заседания научно-технических советов подразделений ПАО «Газпром» для определения
процедур дальнейшего взаимодействия. Особое место при внедрении заявляемой продукции и разработке инновационных идей занимают вопросы импортозамещения.
Ярким примером внедрения в производство инновационных продуктов является замена используемой ранее спецодежды для персонала морских добычных платформ на арктическом шельфе. Отвечающая всем основным критериям инновационно сти спецодежда прошла все необходимые испытания на стендах и в настоящее время наблюдается в натурных условиях [3-5]. По сравнению с известными аналогами в спецодежде впервые в отрасли
Рис. 2. Костюм для защиты от статического электричества. Области применения: на объектах газовой, нефтяной, химической промышленности и ВПК
обеспечена обратная связь между работником (его объективное состояние) и диспетчером - наблюдателем за проводимыми работами. Для этого в режиме онлайн осуществляется контроль состояния работника с возможностью принятия корректирующих действий. Эксплуатационные характеристики предлагаемой спецодежды значительно превышают известные образцы. Главным образом это касается эргономических параметров и теплозащитных свойств. При этом обеспечиваются критерии инноваци-онности, касающиеся улучшения потребительских свойств товара по сравнению с применяющимися в отрасли, повышения уровня безопасности, применения при производстве продукции новых или измененных материалов, оборудования и технологий.
Используемые материалы и конструкция спецодежды позволяют обеспечивать комфортную подвижность и свободу движений сотрудников, что является необходимым условием при работе на опасных производственных объектах в экстремальных климатических условиях. Специально разработанная и встроенная в спецодежду система термостабилизации с интегрированным климат-контролем способна предотвращать проблему как перегрева, так и переохлаждения работника без дополнительных источников питания за счет поглощения и накапливания избытка тепла от тела человека с последующей его отдачей обратно. Специальные шумоза-щитные накладки обеспечивают защиту специалиста от вредного воздействия шума [6].
42
Рис. 3. Костюм с автоматической терморегуляцией. Области применения:
на всех промышленных объектах, в суровом климате, в горах, экспедициях, геологоразведке
Примеры перспективных видов спецодежды приведены на рис. 1-4.
Большое количество инноваций направлено на снижение шума технологического оборудования. В качестве примера на рис. 5 показаны результаты снижения шума агрегата ГПА-Ц-6,3 [7], наиболее распространенного в газовой промышленности.
Снижение шума звукоактивных трубопроводов достигнуто применением тепло-звукоизолирующих конструкций на основе материала FOAMGLAS (рис. 6). Применение подобных конструкций дает снижение громкости шума в 1,7 раза и гарантированную защиту от коррозии трубопровода.
Рис. 4. Терморегулируемые перчатки с трансформером. Области применения: на всех объектах промышленности, расположенных в условиях холода; для работ, требующих точных действий пальцами
Использование тех или иных материалов при звукоизоляции звуко-активных трубопроводов диктуется конкретными свойствами материалов, применяемых для звукоизоляции. При широкополосном спектре шума звукоизоляция минераловатными и стекло-ватными утеплителями может не дать ощутимого эффекта. Исследования, проведенные в НИИСФ РААСХН, хорошо иллюстрируют ситуацию (рис. 7).
В настоящее время основным стратегическим направлением разработки, производства и внедрения инновационной продукции в газовой отрасли яв-
ляется замена импортных технологий, оборудования, приборов, материалов на отечественные. В первую очередь это касается продукции из стран санкционно-го списка. Связано это, кроме прочего, с особенностями российского экспорта. Попытки изменить сырьевую направленность экономики России продолжаются уже давно. В совокупной стоимости экспорта доля нефти и газа в России составляет 2/3, еще 15 % приходится на экспорт других ископаемых ресурсов. А доля экспорта высокотехнологичной продукции составляет менее 10 % благодаря, в основном, экспорту вооружений.
Рис. 5. Уровни звуковой мощности ГПА-Ц-6,3:
1 - до установки дополнительных устройств шумоглушения; 2 - после установки дополнительных устройств шумоглушения; Ьр - уровень звуковой мощности; f - частота октавной полосы
Самая большая доля импорта - более 45 % - приходится на импорт машин, оборудования и транспортных средств.
Стратегия импортозамещения предполагает постепенный переход от производства простых товаров к наукоемкой и высокотехнологичной продукции и опирается на развитие всего производства и инноваций, повышение качества производимого товара, технологий, применяемых на предприятиях. И это особенно актуально для страны, уровень производственных отраслей которой отстает от уровня государств, с которыми она взаимодействует.
В настоящее время в компаниях ТЭК организована работа по привлечению промышленного потенциала регионов Российской Федерации к решению задач, направленных на импор-тозамещение продукции, применяемой или планируемой к применению в производственной деятельности компаний. Например, ПАО «Газпром» проводит систематическую работу по содействию
в организации изготовления на отечественных предприятиях импортозамещающей продукции. Перечень импортной продукции, рекомендуемой ПАО «Газпром» для освоения отечественным производителям, доступен всем предприятиям.
Отсутствие стимулов к развитию в последние годы - например, дешевый импорт энергооборудования - снижало возможности совершенствования для целого ряда технологических направлений. И сегодня необходимы колоссальные усилия, чтобы в этих отраслях восстановить позиции национальных производителей.
Для решения имеющихся проблем государство должно развивать промышленность страны в целом, так как модернизация только нескольких секторов не может выправить общую ситуацию в экономике. Это лишь приведет к росту разрыва между уровнем развития отраслей, который и сейчас достаточно велик.
Рис. 6. Типовая схема теплозвукоизолирующей конструкции на основе материала FOAMGLAS
Д/_, дБ
БО -г
Рис. 7. Эффективность различных по составу покрытий на основе пеностекла, волокнистых материалов и эластомеров:
1 - маты из стеклянно-штапельного волокна (толщина 100 мм, плотность 22 кг/м3);
2 - пеностекло (толщина 50 мм, плотность 170 кг/м3), минеральная вата (толщина 50 мм, плотность 120 кг/м3),
сталь оцинкованная (толщина 1 мм); 3 - пеностекло типа FOAMGLAS Т4 (50 мм), базальтовый мат (80 мм), антивибрационный слой (3 мм), оцинкованный лист (0,55 мм); АЬ - снижение уровней звукового давления
46
В сегодняшней ситуации в России более целесообразным является создание комфортных условий для предпринимательства и добросовестной конкуренции, что в свою очередь будет способствовать росту инновационной инициативы и модернизации. Создание благоприятной экономической среды -это одна из ключевых задач государства, и ее выполнение достигается различными способами, в том числе и за счет им-портозамещения.
Несомненно, российские компании топливно-энергетического комплекса сталкиваются с рядом проблем в области инноваций. Так, финансирование НИОКР российских компаний значительно уступает зарубежным. По данным аналитиков [8], абсолютными лидерами в нефтегазовой отрасли являются Petro China, ежегодные затраты которой на НИОКР превышают 2 млрд долл. США, а также ExxonMobil и Total, которые вкладывают в НИОКР по 700800 млн долл. в год. В расчете на 1 т нефтяного эквивалента такие затраты на НИОКР составляю в среднем 1 долл. и около 50 % в структуре общих затрат. Доля соответствующих затрат российских компаний не превышает 0,02 % от их выручки, а удельные затраты в расчете на 1 т нефтяного эквивалента составляют менее 0,2 долл. При этом следует учитывать неравномерность распределения бюджета на НИОКР по направлениям. Основная часть всех инвестиций на НИОКР (около 90 %) направляется в сегмент разведки и добычи [9]. В связи с этим остаются на втором плане такие высокотехнологичные направления как нефтепереработка и нефтехимия, определяющие увеличение доли продукции с более высокой добавленной стоимостью.
Результативность вложений в НИ-ОКР определяется по индикатору патентной активности. Получая большую часть патентов внутри страны, отечественные компании топливно-энергетического комплекса, в отличие от национальных
компаний из других стран, практически не патентуют свои разработки в патентных ведомствах ЕС, США, Канады. Это негативно сказывается на использовании отечественных инновационных разработок в международных энергетических проектах, в частности, при транспортировке углеводородов за рубеж. Имея собственное оборудование и технологии, российские компании вынуждены закладывать в проекты и эксплуатировать импортную продукцию.
При внедрении инновационной продукции на объектах ТЭК имеет место проблема длительного прохождения обязательных процедур испытаний, подтверждения соответствия, получения необходимых разрешений и допусков, поскольку, как говорилось выше, особенностью всех производственных предприятий ТЭК является то, что они относятся к опасным производственным объектам. Все это обусловливает длительность процесса внедрения инновационной продукции, в том числе и импортозамещающей.
В целом, оценивая перспективы использования инновационной продукции в топливно-энергетическом комплексе, нужно отметить положительные тенденции, проявляющиеся в следующем:
• государственной поддержке российских производителей, в том числе предприятий малого и среднего бизнеса, в разработке и производстве новых видов продукции, технические характеристики которых превосходят мировые стандарты;
• заинтересованности освоения отечественных наукоемких технологий производственными компаниями;
• дополнительных вложениях крупных компаний в НИОКР с усилившимся контролем за результатами выполнения этих работ;
• привлечении партнерского финансирования для решения определенных задач, в том числе и по импортозамеще-нию;
• заинтересованности отечественных предприятий в освоении выпуска инновационной продукции;
• развитии системы взаимоотношений между предприятиями различных отраслей при решении определенной задачи.
Выводы
1. Основная направленность современного развития ТЭК ориентирована на обеспечение надежной и безопасной работы всего имеющегося оборудования.
2. Для успешной модернизации топливно-энергетического комплекса стоит задача развития инновационных структур.
3. Для решения задачи разработки и производства инновационной продукции важную роль играют субъекты малого и среднего предпринимательства.
4. Особое место среди малых инновационных организаций занимают те, что имеют венчурный механизм финансирования.
5. Крупные энергетические компании создают условия для всестороннего и объективного рассмотрения инновационных и высокотехнологичных предложений, представленных сторонними организациями, в том числе субъектами малого и среднего предпринимательства, а также для упрощения процесса внедрения прогрессивных технологий и высоконадежной продукции на производственных объектах.
Литература
1. Указ Президента Российской Федерации от 09.10.2007 г. № 1351 «Об утверждении Концепции демографической политики Российской Федерации на период до 2025 года».
2. Приказ Минэнерго России от 25.12.2015 г. № 1026 «Об утверждении критериев отнесения товаров, работ, услуг к инновационной продукции и (или) высокотехнологичной продукции для целей формирования плана закупки такой продукции».
3. Бринк И.Ю., Черунова И.В., Лебедева Е.О., Терехов А.Л. Перспективные разработки для повышения эффективности средств индивидуальной защиты в условиях морской нефтедобычи на шельфе арктических морей. Освоение ресурсов нефти и газа российского шельфа: Арктика и Дальний Восток. IV Международная конференция. Москва, 10-11 октября 2012. Тезисы докладов. - С. 80.
4. Терехов А.Л., Бринк И.Ю. Разработка перспективных средств индивидуальной защиты для персонала добычных платформ в условиях арктического шельфа. Освоение ресурсов нефти и газа российского шельфа: Арктика и Дальний Восток. III Международная конференция. Москва, 14-15 октября 2010. Тезисы докладов. - С. 77.
5. Лебедева Е.О., Бринк И.Ю., Терехов А.Л. Оценка эксплуатационных свойств специальной одежды и перспективные разработки для повышения эффективности защиты человека в условиях морской нефтедобычи на арктическом шельфе. Экологическая безопасность в газовой промышленности. Международная конференция. Москва. 11-13 декабря 2013. Тезисы докладов. - С. 95.
6. Бринк И.Ю., Куренова С.В., Терехов А.Л. Перспективы внедрения на объектах ОАО «Газпром» средств индивидуальной защиты тела от шума // Газовая промышленность. - 2010. - № 7. - С. 88-90.
7. Терехов А.Л., Сулин В.А., Котишевский Г.В. и др. Обзор технических решений по снижению шума на предприятиях добычи и транспорта газа. Материалы международной акустической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Е.Я. Юдина. - М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. - С. 257-267.
8. Силкин В.Ю. Инновационная политика в нефтегазовой отрасли: проблемы догоняющего развития // Энергетическая политика. - 2014. - Выпуск 6. - С. 46-54.
9. Эдер Л.Н., Филимонова И.В. Основные проблемы инновационного развития нефтегазовой отрасли в области добычи нефти и газа // Бурение и нефть. - 2014. - № 4. - С. 165-184.
