CC BY
13ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ
УДК 622.691
И.Ю. Лисин1; В.А. Субботин2; А.М. Короленок3, e-mail: korolynok.a@gubkin.ru
1 ЗАО «Каспийский Трубопроводный Консорциум - Р» (Москва, Россия).
2 ООО «Газпром трансгаз Самара» (Самара, Россия).
3 ФГБОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия).
Разработка автоматизированных систем управления ресурсным обеспечением ремонта магистральных трубопроводов
Научно-техническая гипотеза разработки автоматизированных систем управления ресурсным обеспечением ремонта магистральных трубопроводов предполагает использование современных методов анализа ресурсного обеспечения строительного производства и информационно-вычислительных компьютерных технологий для прогнозирования параметров организации процессов капитального ремонта объектов трубопроводного транспорта в сложных природно-климатических условиях, что должно существенно повысить эффективность разработки и реализации инвестиционно-строительных проектов. Кроме того, увеличение объемов производства ремонтных работ определяет необходимость использования автоматизированных систем управления ресурсным обеспечением с одновременным совершенствованием методов расчетов организационных параметров строительства. В работе описаны организационные процессы и принципы технического оснащения ремонтных потоков в условиях реализации рыночных условий хозяйствования.
Ключевые слова: ремонт магистральных трубопроводов, автоматизированные системы управления, проектирование ресурсного обеспечения, парк машин и механизмов.
I.Yu. Lisin1; V.A. Subbotin2; A.M. Korolenok3, e-mail: korolynok.a@gubkin.ru
1 Caspian Pipeline Consortium (Moscow, Russia).
2 "Gazprom transgaz Samara LLC" (Samara, Russia).
3 Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University) (Moscow, Russia).
Development of Automated Control Systems for Main Pipelines Inventory Management
Scientific hypothesis of developing automated control systems for main pipeline inventory management involves modern methods of construction inventory analysis and computing technology in order to predict the pipeline maintenance parameters in complex climate and environmental conditions. This will significantly increase efficiency of investment projects development and implementation. Moreover, scaling up maintenance operations requires engagement of automated control systems for inventory provision and improves calculation methods of construction management parameters. This paper describes repair management and maintenance inventory provision logistics in market economy conditions.
Keywords: main pipeline maintenance and repair, automated control systems, resource supply planning, machinery and equipment pool.
В настоящее время в трубопроводном строительстве и ремонте функционируют несколько типов организаций, эксплуатирующих парки машин и механизмов (технологических ресурсов) [1-3]: лизинговые компании, тресты механизации, управления механизации в составе трестов, передвижные механизированные колонны,комплексные
трубопроводные потоки, комплексные трубопроводные ремонтно-строительные потоки, другие производственные организации, имеющие средства механизации на собственном балансе. Создание частных структур привело к перераспределению прав собственности на основные средства механизации в строительстве и эксплуатации линей-
ной части магистральных трубопроводов. В результате этих преобразований ~75 % общего парка машин находится в частных и совместных организациях. Если раньше машинные парки комплектовались в условиях централизованной системы поставок новой техники и списания изношенных машин по годовым планам с учетом выполнения дирек-
80
№ 5 май 2017 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
PIPELINES EXPLOITATION AND REPAIR
тивных норм выработки, то сегодня эти процессы весьма стихийны, чему способствовало изменение функций государственного регулирования и контроля в области осуществления единой технической политики. Парк машин морально и физически стареет. Степень обновления парка строительных машин снизилась до 1,5-2,0 % в год при ранее существовавшей норме 8,0-12,0 %. Капитальные вложения, необходимые для поддержания и развития механизации ремонтных работ, включают затраты не только на приобретение машин, но и на техническое перевооружение производственных эксплуатационных баз машин и механизмов, на формирование оборотных средств строительных организаций. Удельный вес затрат на ремонт и техническое обслуживание машин и механизмов достигает нередко 40 %
всей совокупности эксплуатационных расходов. Недостаточные темпы обновления парка машин будут приводить к дальнейшему увеличению числа машин с истекшим сроком службы, что значительно сокращает их фактическую выработку и увеличивает эксплуатационные расходы. Это обусловливает необходимость создания автоматизированных систем управления ресурсами [4-6] на основе аналитических методов расчета коэффициентов равномерной поставки и равномерного списания машин и механизмов, использующихся при ремонте магистральных трубопроводов. Капитальные вложения, требуемые для поддержания и развития механизации капитального ремонта трубопроводов, включают затраты не только на приобретение машин, но и на их техническое перевооружение, на формирование оборотных средств предприятий. Удель-
ный вес затрат на ремонт и техническое обслуживание парка машин достигает нередко 40 % всей совокупности эксплуатационных расходов [7-11]. В настоящее время вопросы оснащения отдельных строительных организаций машинами и механизмами достаточно изучены. При этом рассмотрены вопросы производительности машин и прогнозирования развития структуры и номенклатуры парков строительных машин, улучшения использования машин и выбора оптимальных вариантов механизации.
Существенным недостатком всех теоретических разработок в области механизации общестроительных работ вообще и магистральных трубопроводов в частности можно считать то, что они не учитывали специфику и сложность сооружения строящихся объектов (объекты рассматривались как достаточно
Ссылка для цитирования (for citation):
Лисин И.Ю., Субботин В.А., Короленок А.М. Разработка автоматизированных систем управления ресурсным обеспечением ремонта магистральных трубопроводов // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 5. С. 80-83.
Lisin I.Yu., Subbotin V.A., Korolenok A.M. Development of Automated Control Systems for Main Pipelines Inventory Management. Territorija «NEFTEGAZ» = Oil and Gas Territory, 2017, No. 5, P. 80-83. (In Russian)
ВНИМАНИЕ!
Открыта подписка на журналы «ТЕРРИТОРИЯ «НЕФТЕГАЗ» и «КОРРОЗИЯ «ТЕРРИТОРИИ «НЕФТЕГАЗ»! Журналы можно получать в России и в любой стране мира. Подписка оформляется с любого месяца!
ОФОРМИТЬ ПОДПИСКУ ВЫ МОЖЕТЕ:
в редакции - по адресу 142784, г. Москва, Киевское ш., БП «Румянцево», корп. Б, под. 5, эт. 5, оф. 505Б, издательство «Камелот Паблишинг», редакция журнала «Территория «НЕФТЕГАЗ», Тел./факс: +7 (495) 240-54-57, e-mail: info@neftegas.info по каталогу Роспечати - подписной индекс 36129
СТОИМОСТЬ ПОДПИСКИ по России: для стран СНГ:
(печатной версии) (в электронной версии) (в печатной версии)
1 номер любого журнала.....1800 руб........ 1595 руб.......... 2200 руб.
б номеров ТНГ................. 10800 руб...... 9570 руб.......... 13200 руб.
10 номеров ТНГ................ 18000 руб...... 15950 руб......... 22000 руб.
3 номера «Коррозия
«Территория НЕФТЕГАЗ»...... 5400 руб........4785 руб........... 6600 руб.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ
простые), а традиционные методы расчета были детерминированы и статичны. В этих условиях нельзя было реализовать один из основных принципов оптимизации - многовариантность решений, которые можно реализовать с помощью автоматизированных систем управления ресурсами. Решение основных задач по формированию машинных парков строительных организаций связано с определением потребности в машинах. При этом устанавливается способность парка машин выполнить при его рациональном использовании заданные объемы строительно-монтажных работ, а также определяется объем производства и поставки машин строительным организациям.
Формирование машинных парков строительных организаций состоит в определении их рациональной структуры и состава. С учетом непрерывности процесса формирования оптимальным на данном этапе научно-технического прогресса в трубопроводном строительстве является машинный парк, обеспечивающий комплексно-механизированное производство ремонта в установленные сроки с минимальными затратами материальных и трудовых ресурсов. В основу исследования может быть положен оптимизационный метод расчета, позволяющий целенаправленно выбирать наилучший вариант без сопоставления всего множества возможных решений. Выбор оптимального варианта заключается в нахождении экстремального значения целевой функции при заданных условиях и ограничениях: ресурсных, технических, технологических и организационных. Оптимальный машинный парк должен обеспечивать возможность формирования из его состава рациональных комплектов машин для производства на базе передовой технологии отдельных видов работ по сооружению линейной части магистральных трубопроводов комплексно-механизированным способом. Для обеспечения этого требования парк необходимо пополнять не отдельными случайными машинами, а поставкой комплектов машин, взаимоувязанных по производительности и другим основным параметрам. Фор-
мирование состава машинного парка является непрерывным процессом, так как предполагает постоянный учет изменения величины и структуры объемов выполняемых работ, территориального размещения строящихся трубопроводов, объемов выбытия устаревшей техники, возможности модернизации применяемых машин, появления новой технологии и организации строительства.
Существует ряд методов формирования парка машин для ремонта магистральных трубопроводов. Их недостатком является то, что они основываются на сложившихся структуре и составе парка машин, не обеспечивая экономически выгодные варианты его формирования, трудоемки, требуют от исполнителей высокой квалификации, в значительной мере базируются на интуиции и опыте специалистов, выполняющих расчеты. Не высказывая претензии к существу принципов, заложенных в перечисленных работах, можно сказать следующее: методы формирования оптимального парка специальных машин для строительства магистральных трубопроводов не могут быть получены без развития и дальнейшего совершенствования рассмотренных разработок. Существующие методы определения потребности в машинах на уровне потоков отдельных видов работ позволяют сформировать оптимальный парк машин для осуществления комплексных потоков ремонта одного или нескольких магистральных трубопроводов с учетом заданного темпа.
В основе различных методов определения потребности в машинах лежит выражение М = Q..Y.j/(100.П.j), где М [м3 - емкости, т - грузоподъемности, л. с. - мощности и т. д.] - среднегодовое количество машин '-го типа, необходимое для выполнения 1-го объема работ, выраженное в штуках или в единицах измерения главного параметра; Q. [м3, т, м2] - физический объем данного 1-го вида работ в натуральном выражении; У„ [%] - удельный вес объемов работ 1-го вида, выполняемых '-ми машинами; П„ - годовая выработка (производительность) машин '-го типа в физических объемах на одну машину или единицу главного параметра.
Этот метод расчета потребности в машинах является приближенным, поскольку результаты зависят от того, насколько правильно сформирован существующий парк. Существует двух-этапный метод расчета потребности в машинах с учетом нормативной выработки машин и времени работы машин на объекте. На предварительном этапе определяется потребность в основных (ведущих) машинах без учета сроков выполнения планируемых работ и организационно-технологических взаимосвязей.
Второй этап расчета состоит в уточнении потребности в ведущих машинах с учетом сроков выполнения работ. Для этого составляются календарные графики производства работ и использования машин, а на их основе - взаимообусловленные многоцелевые модели, определяющие необходимую технику с учетом перебазировки машин с объекта на объект. Такой метод получил название метода прямого счета. Он дает возможность на основе графиков строительства определять структуру парка машин строительных организаций для выполнения эффективными методами работ, планируемых на год. Область его применения ограничена решением круга задач распределения машин по объектам.
Балансовый метод используется для согласования и увязки плановых показателей и нормативов, применяемых при расчетах потребности для строительства большой номенклатуры разнородных объектов. Таким образом, анализ известных методов формирования парков машин выявил ограниченные возможности их применения для специфики трубопроводного строительства, а именно проведение укрупненных расчетов в ориентировочной потребности в машинах на программу неоднородной структуры работ. При этом точность результатов расчета значительно снижается из-за недоучета воздействия случайных факторов на работу машин и их комплектов.
Известен метод расчета потенциальной мощности строительно-монтажной организации. В результате решения задачи определяется средний показа-
82
№ 5 май 2017 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
PIPELINES EXPLOITATION AND REPAIR
тель мощности, для которого половина ресурсов будет в избытке, а другая половина - в дефиците. Этот метод рекомендуется для технологически специализированных организаций с несбалансированными ресурсами. Общие принципы синхронизации технологических потоков - реализация метода сближения частных потоков. Однако этот метод нуждается в конкретном математическом моделировании, на основе которого можно определить составы взаимосвязанных по производительности комплектов машин. В трубопроводном строительстве показатели уровня механизации работ и
труда не позволяют объективно оценить технический уровень строительного производства. Стоимостные показатели для оценки развития механизации непригодны ввиду значительного влияния фактора ценообразования. Методы интерполяции,используемые в практике краткосрочного прогнозирования годовой производительности трубопроводостроительных комплексов, учитывают в основном факторы совершенствования технологии, организации управления и планирования строительства.
В практике комплексной механизации трубопроводного строительства
и ремонта вопросы формирования, использования и развития парка машин органически взаимосвязаны. Между тем теоретические разработки по этим основным направлениям проводились локально. Ни в одной отрасли строительного производства основные направления комплексной механизации не были обобщены и исследованы с современных позиций анализа систем. И в этом главное отставание теории от нужд практики комплексной механизации строительства, которую можно реализовать с внедрением автоматизированных систем управления ресурсами.
References:
1. KhaLLyev N.Kh., BudzuLyak B.V., ALimov S.V., et aL. Complex Mechanization of Main Pipeline Line Section Repair. Moscow, Nedra, 2010, 165 pp. (In Russian)
2. KhaLLyev N.Kh., BudzuLyak B.V., ALimov S.V., et aL. Repair of the Line Section in OiL and Gas Main Pipelines. Moscow, MAKS Press, 2011, 448 pp. (In Russian)
3. Dikman L.G. Construction Process Management. Moscow, Assosiation of the Higher Education Institutions of Construction, 2006, 608 pp. (In Russian)
4. KoLotiLov Yu.V., KoroLenok A.M., Komarov D.N., et aL. Expert systems for the constructions in the information environment. New York, 2012, 544 p.
5. KoLotiLov Yu.V., KoroLenok A.M., Komarov D.N., et aL. SimuLation of construction operations in the anaLyticaL systems. New York, 2013, 548 p.
6. Lisin I.Yu., KoroLenok A.M., KoLotiLov Yu.V. AnaLysis of OrganizationaL and Engineering Conditions in Managing Construction and Repair Companies. Neftegaz.RU, 2015, No. 11-12, P. 56-59. (In Russian)
7. Komarov D.N., KoroLenok A.M. CriticaL Parameter ControL of Resource Distribution for PipeLine Construction and Repair. Main and FieLd PipeLines: Design, Construction, Operation and Repair. Moscow, Gubkin Russian State University of OiL and Gas, 2003, P. 109-118. (In Russian)
8. Komarov D.N., KoroLenok A.M. Issues in Recourse Distribution for OiL and Gas Sites Construction and Repair. Main and FieLd PipeLines: Design, Construction, Operation and Repair. Moscow, Gubkin Russian State University of OiL and Gas, 2004, P. 82-89. (In Russian)
9. Komarov D.N., KoroLenok A.M. CriticaL Parameter ControL of Resource Distribution for OiL and Gas Sites Construction and Repair. Main and FieLd PipeLines: Design, Construction, Operation and Repair. Moscow, Gubkin Russian State University of OiL and Gas, 2004, P. 83-92. (In Russian)
10. ALeksandrov S.A., KoroLenok A.M. SeLection of TechnoLogicaL Resources for the Main PipeLine Repair. Main and FieLd PipeLines: Design, Construction, Operation and Repair. Moscow, Gubkin Russian State University of OiL and Gas, 2005, P. 33-37. (In Russian)
11. KoroLenok A.M., Dzardanov O.I., Reshetnikov A.D., KoLotiLov Yu.V., et aL. Prediction of Duration of Gas TrunkLines OverhauL Works Performed under CompLex EnvironmentaL Conditions. Neft', gaz i biznes = OiL, Gas and Business, 2015, No. 4, P. 29-32. (In Russian)
Литература:
1. Халлыев Н.Х., Будзуляк Б.В., Алимов С.В. и др. Комплексная механизация капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов. М.: Недра, 2010. 165 с.
2. Халлыев Н.Х., Будзуляк Б.В., Алимов С.В. и др. Капитальный ремонт линейной части магистральных газонефтепроводов. М.: МАКС Пресс, 2011. 448 с.
3. Дикман Л.Г. Организация строительного производства. М.: Ассоциации строительных вузов, 2006. 608 с.
4. KoLotiLov Yu.V., KoroLenok A.M., Komarov D.N., et aL. Expert systems for the constructions in the information environment. New York, 2012, 544 p.
5. KoLotiLov Yu.V., KoroLenok A.M., Komarov D.N., et aL. SimuLation of construction operations in the аnаLyticaL systems. New York, 2013, 548 p.
6. Лисин И.Ю., Короленок А.М., Колотилов Ю.В. Анализ условий реализации организационных и технологических процессов при управлении ремонтно-строительными предприятиями // Neftegaz.RU. 2015. № 11-12. С. 56-59.
7. Комаров Д.Н., Короленок А.М. Регулирование по критическим параметрам распределения ресурсов при строительстве и ремонте трубопроводов // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт: науч.-техн. сб. М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2003. С. 109-118.
8. Комаров Д.Н., Короленок А.М. Задачи распределения ресурсов при строительстве и ремонте нефтегазовых объектов // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт: науч.-техн. сб. М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2004. С. 82-89.
9. Комаров Д.Н., Короленок А.М. Регулирование по критическим параметрам распределения ресурсов при строительстве и ремонте нефтегазовых объектов // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт: науч.-техн. сб. М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2004. С. 83-92.
10. Александров С.А., Короленок А.М. Выбор технологических ресурсов для капитального ремонта магистральных трубопроводов // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт: науч.-техн. сб. М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2005. С. 33-37.
11. Короленок А.М., Дзарданов О.И., Решетников А.Д., Колотилов Ю.В. и др. Прогнозирование продолжительности производства ремонтных работ на участках магистральных газопроводов в сложных природно-климатических условиях // Нефть, газ и бизнес. 2015. № 5. С. 29-32.
TERRITORIJA NEFTEGAS - OIL AND GAS TERRITORY No. 5 May 2017
83
