CC BY
42
Чернов Серий Констянтинович Доктор техшчних наук за спещальнютю 05.13.22 «Управлшня проектами i програмами». Професор кафедри управлшня проектами Заслужений працiвник промисловостi УкраТни
Академiк АН суднобудування УкраТни Завщувач кафедри управлiння проектами Нацiонального унiверситету кораблебудування iменiадмiрала Макарова (м. МиколаТв)
Тема дисертацИ: «Ефективн1 орган1зац1йн1 структури в управл1нн1 програмами розвитку науком1стких п1дприемств».
Робота виконана на кафедрi управлiння проектами Нацiонального ушверситету кораблебудування iменi адмiрала Макарова Мшютерства освiти й науки УкраТни
Науковий консультант доктор техшчних наук, професор Кошкш Костянтин Вкторович, Нацiональний ушверситет кораблебудування iменi адмiрала Макарова Мшютерства осв^и i науки УкраТни, завщувач кафедри шформацшних управляючих систем та технологш, директор iнституту комп'ютерних та шженерно-технолопчних наук, заслужений дiяч науки i технiки УкраТни.
Оф1ц1йн1 опоненти:
доктор техшчних наук, професор Бугаенко Борис Андршович, Нацiональний унiверситет кораблебудування iменi адмiрала Макарова Мiнiстерства осв^и i науки УкраТни, професор кафедри морських технологш, лауреат державноТ преми СРСР;
доктор технiчних наук, професор Кононенко 1гор Володимирович, Нацiональний техшчний унiверситет "Харшський полiтехнiчний шститут" Мшютерства осв^и i науки УкраТни, завщувач кафедри стратепчного управлiння;
доктор техшчних наук, професор Рибак Анатолш 1ванович, Одеська державна академiя будiвництва та арх^ектури Мiнiстерства освiти i науки УкраТни, завщувач кафедри управлшня проектами, перший вще-президент УкраТнськоТ асо^аци управлшня проектами.
Захист вщбувся «23» ачня 2007 року об 11 годиш на засiданнi спецiалiзованоТ вченоТ ради Д.38.060.02 Нацiонального унiверситету кораблебудування iменi адмiрала Макарова за адресою: 54025, м. МиколаТв, пр. ГероТв Сталшграду, 9.
Диссертация посвящена разработке теоретических основ повышения эффективности функционирования государственных наукоемких отрасле-определяющих предприятий путем их реструктуризации и организации проектно-
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
ориентированных научно-производственных комплексов, которые позволят повысить конкурентоспособность научного сектора экономики Украины. В диссертации разработаны методологические основы, методы, модели и информационные технологии реструктуризации украинских наукоемких предприятий в условиях трансформации экономической системы и построения системы проектно-ориентированного менеджмента в научно-производст-венных комплексах.
Предложены новые принципы и системный сценарий повышения эффективности украинских наукоемких производств как организационных си-стем, интегрирующих производственный и научный потенциал. На основе анализа состояния украинской инновационной системы, а также националь-ных инновационных систем стран "золотого миллиарда" определено, что одним из основных направлений повышения конкурентоспособности инновационной отрасли Украины является организация системы проектно-ориентированного менеджмента в научно-производственных комплексах.
Обоснована концепция построения системы проектно-ориентированного менеджмента в наукоемких предприятиях, что позволяет использовать значительные резервы времени на разработку и продвижение инновационной продукции с учетом установленных объемов затрат на эти цели и производственного потенциала наукоемкой производственной системы.
Создана математическая модель управления организационными проектами в наукоемких производствах, разработаны возможные методы ее реализации на государственных предприятиях, а также на предприятиях совместной собственности в Украине. Реализованы высокоэффективные методы согласованного планирования выполнения работ проекта, учитывающие различные критерии оптимальности, сетевую взаимосвязь между работами и ограниченные ресурсы и позволяющие осуществить планирование выполнения работ проектов практически любой организационной структуры.
На основе системных исследований определены и обоснованы научные предпосылки преобразования систем управления отраслеопределяющих наукоемких организационных систем в проектные организационные структуры.
Иерархическая модель планирования и управления мелкосерийным предпиятием и система новых высокоэффективных взимосвязанных алгоритмов ее реализации, разработанные под руководством проф. А.А.Павлова, адаптированы к задачам планирования и управления проектами. Установлена адекватность функционирования адаптированных методов и определены границы их эффективного использования.
На основе исследований информационных моделей управления науко-емким предприятием разработаны концептуальные подходы и инструмен-тальные средства интеграции информационных систем, уже инсталлирован-ных на предприятии с информационно-аналитическим модулем АИС УП. Сформулированы принципы интеграции в существующие автоматизированные системы управления предприятием специализированной подсистемы управления проектами в наукоемком производстве.
"УправлЫня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
УДК 005.8
С.К. Чернов
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТОВ МОДЕРНИЗАЦИИ
ГАЗОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ УКРАИНЫ
Рассматривается возможность строительства новых компрессорных станций газотранспортной системы (ГТС) Украины, а также реконструкции имеющихся объектов ГТС. Рис. 3, табл. 4, ист. 2.
Ключевые слова: проект, газотранспортная система (ГТС), газоперекачивающий агрегат (ГПА), газопровод, модернизация, реконструкция.
JEL O22
Постановка проблемы в общем виде и ее связь с важными научными или практическими задачами. Газотранспортная система (ГТС) Украины является одной из крупнейших в мире и выполняет две основные функции: обеспечение природным газом внутренних потребителей, а также транзит природного газа через территорию Украины в страны Западной и Центральной Европы.
ГТС Украины состоит из 39,8 тыс. км газопроводов с компрессорными станциями, 13 подземных хранилищ газа, сети газораспределительных и газоизмерительных станций. Пропускная способность ГТС на границе Украины с Россией составляет 288 млрд. куб. м, на границе с Белоруссией, Польшей, Молдавией и Румынией - 178,5 млрд. куб. м, в том числе со странами Евросоюза - 142,5 млрд. куб. м.
С целью сохранения конкурентоспособности и привлекательности ГТС Украины для экспортеров газа разработаны и внедряются программы реконструкции компрессорных станций, линейной части системы, газораспределительных и газоизмерительных станций. Данные программы призваны поддержать параметры газотранспортной системы Украины на современном мировом уровне.
С учетом мирового опыта обеспечения надежной работы магистральных трубопроводов сегодня основной оператор ГТС Украины - Дочерняя Компания ДК «Укртрансгаз», учрежденная НАК «Нафтогаз Украины» и контролирующий 38,6 тыс. км газопроводов и 12 подземных хранилищ газа.
Анализ исследований и публикаций и выделение нерешенных ранее частей общей проблемы. На 72 компрессорных станциях ДК «Укртрансгаз» эксплуатируется более 700 газоперекачивающих агрегатов мощностью от 4 до 25 МВт. В компании планово проводится реконструкция компрессорных станций (КС), их компрессорных цехов (КЦ) и газоперекачивающих агрегатов (ГПА), а также введение в действие новых КС и КЦ.
В конце 2014 года власти Украины предприняли ряд важных шагов по реформированию энергетического сектора и теперь ожидают, что европейские компании будут инвестировать в украинскую газотранспортную систему. По реформе энергетического сектора, в частности, принят закон, по которому западные компании имеют право инвестировать в украинскую газотранспортную систему и покупать до 49% акций ГТС.
На восстановление газотранспортной системы Украины Европейский банк реконструкции и развития (ЕБРР), а также Европейский инвестиционный банк (ЕИБ) выделят 300 миллионов евро.
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
В декабре 2014 г. Укртрансгаз привлек у ЕБРР 150 млн. евро на модернизацию газопровода «Уренгой-Помары-Ужгород».
Украина располагает предприятиями, способными обеспечить все её потребности в высокоэффективном отечественном газоперекачивающем оборудовании, соответствующем современным и перспективным техническим требованиям и уровню.
На государственном предприятии Научно-производственный комплекс газотурбостроения (ГП НПКГ) «Зоря»-«Машпроект» создан ряд моделей и модификаций газотурбинных двигателей III и IV поколений, мощность и частота вращения которых позволяют использовать их с любыми типами установленных в ГТС Украины нагнетателей (газовых компрессоров), а также новых нагнетателей ОАО «Сумское машиностроительное научно-производственное объединение им. М.В.Фрунзе» («СМНПО им. М.В.Фрунзе»), предлагаемых для реконструкции компрессорных станций. Топливная экономичность этих двигателей (КПД в простом цикле 31-36,5%, и в сложных циклах - 41-43%) позволяет при внедрении их в ГТС (путем модернизации ГПА с заменой приводов либо замены ГПА на новые) обеспечить суммарное снижение потребления топливного газа более, чем на 1,2 млрд. м3/год.
Цель статьи. Рассмотреть возможное участие ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект» в реализации плана реконструкции приоритетных объектов газотранспортной систем Украины.
Такое участие возможно в следующих предусмотренных планом направлениях:
- модернизации и реконструкции компрессорных станций в системах:
- Западного транзитного коридора (газопроводы «Уренгой-Помары-
Ужгород», «Союз», «Прогресс»);
- Южного транзитного коридора (газопроводы «Елец-Кременчуг-Кривой
Рог», «Кременчуг-Ананьев-Богородчаны», «Ананьев-Тирасполь-Измаил»);
Изложение основного материала исследования с полным
обоснованием полученных результатов.
Реконструкция ГТС ДК «Укртрансгаз» необходима по следующим причинам и определяется:
- требованиями по уменьшению потребления газа на собственные нужды (топливного газа ГПА);
- состоянием имеющегося парка газоперекачивающих агрегатов (степенью физического и морального износа);
- требованиями по повышению надёжности газоперекачивающих агрегатов и устойчивости работы газотранспортной системы;
- поставленными перед газотранспортными предприятиями ДК «Укртрансгаз» задачами по сохранению и наращиванию транспорта, в т.ч. транзита, газа;
- требованиями по снижению вредного влияния на окружающую среду.
Состояние эксплуатирующихся газоперекачивающих агрегатов
характеризуется значительной долей ГПА, имеющих устаревшие газотурбинные приводы. Так в ГПА, используемых в предлагаемых для реконструкции объектах ГТС: ГТК-25И, ГПУ-16, ГТН-16, ГПА-Ц-16, ГТК-10-4 (ГТК-10-2), ГТК-10И, ГПУ-10 (ГПУ-10-01), ГПА-Ц-6,3, применены газотурбинные приводы, разработанные более 30-40 лет назад. Фактический их коэффициент полезного действия (КПД) составляет 18-25% (для ГПУ-10 и ГПУ-16 - 27-30%).
Указанные приводы имеют высокую степень выработки установленного ресурса до списания (полного ресурса) и физического износа. Более 75% двигателей выработали первоначально назначенный ресурс до списания. Так,
"УправлЫня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
наработка газоперекачивающих агрегатов, в существенной мере определяющих работоспособность стратегических транзитных коридоров и поземных хранилищ ДК «Укртрансгаз», составляет:
• ГТК-10-4 - 150-180 тыс. часов (полный ресурс 100 тыс. часов);
• ГТК-10И - 150-170 тыс. часов (полный ресурс 100 тыс. часов);
• ГТК-25И - 120-130 тыс. часов (полный ресурс 100 тыс. часов);
• ГТУ-10 - 60-80 тыс. часов (полный ресурс 60 тыс. часов).
По другим типам агрегатов (ГТН-6, ГПА-Ц-6,3, ГПА-Ц-16) состояние в целом такое же.
В связи со значительным преобладанием газоперекачивающих агрегатов, изготовленных неукраинскими предприятиями, затруднено выполнение сервисного обслуживания и качественного ремонта оборудования. Стоимость ремонта и запасных частей неоправданно завышена.
Рассмотрим некоторые предложения по модернизации газоперекачивающих агрегатов ДК «Укртрансгаз», которые можно осуществить на базе «Зоря»-«Машпроект».
1.Магистральный газопровод «Уренгой-Помары-Ужгород» («УПУ»)
На газопроводе «Уренгой-Помары-Ужгород» установлены газоперекачивающие агрегаты ГТК-25И. В газотранспортной системе ДК «Укртрансгаз» таких агрегатов установлено 21 шт. и они введены в эксплуатацию еще в 1984-1985 годах.
Модернизация может выполняться с использованием оборудования "пекиджа" (КМЧ) ГП НПКГ "Зоря"-"Машпроект". При этом обеспечивается сохранение привода электрогенератора собственных нужд (см. таблицу 1 и рис.1).
Таблица 1
Компрессорная станция (9 КС) До модернизации После модернизации
Тип исходного ГПА (двигателя) Реальная мощность, МВт Реальный КПД,% Количество ГПА на КС Тип ГТД Гарантированная мощность, МВт Гарантированный КПД, % к т иа амя онмо ггоа ГПА3 [Иг дявд иаио ^ ш с ) о Е я дон от г Количество ГПА на КС Ожидаемая годовая экономия топливного газа по газопроводу (КС), млн. нм
Ромны Гусятин-2 Софиевка Ставищенская Ильинцы Богородчаны-2 Голятин "ТК-25И ^500 25,0 28 3 UGT 25000 (ДИ80П1 ) 25,0 35 11,55 3 (34,65)
Гребинка Бар-2 ГПА-25/76 (ГТН-25) 25 25 3 UGT 25000 ¡ДН80Л1) 25 35 Модернизация 6 ГПА выполнена ГП НПКГ "Зоря"-"Машпроект" в 1996-2002 г.
Всего по газопроводу «УПУ» ГТК-25И 21 UGT 25000 (ДИ80П1) 21 242,55
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
Объём модернизационных работ по ГПА и состав поставляемого оборудования следующие:
• замена двигателя М55002Р на двигатель UGT 25000 (ДИ80П1);
• доработка рамы и контейнера турбоблока для обеспечения опирания ГТД, доработка воздухоприёмной камеры;
• замена редуктора вспомогательных механизмов и его приводной трансмиссии;
• замена трансмиссии ГТД установка новых рессор, муфты нагнетателя, обеспечение уплотнения его масляной полости,
• замена топливных агрегатов, установка фильтра топливного газа, доработка коммуникаций турбоблока;
• замена изношенного и несовершенного комплексного воздухоочистительного устройства (КВОУ);
• доработка газохода постановкой переходного патрубка;
• замена электровентиляторов турбоблока;
• замена системы автоматического управления, систем пожаротушения и контроля загазованности, электрооборудования, освещения.
Рис. 1. Конструктивная схема привода электрогенератора собственных нужд от двигателя UGT 25000 (ДИ80П1)
2. Магистральный газопровод «Елец-Кременчуг-Кривой Рог» («ЕККР»)
На газопроводе «Елец-Кременчуг-Кривой Рог» установлены газоперекачивающие агрегаты ГПУ-10. Всего в газотранспортной системе ДК «Укртрансгаз» установлено 44 таких агрегата, введенных в эксплуатацию в 19911996 годах.
"УправлЫня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
Модернизация может выполняться с использованием оборудования "пекиджа" (КМЧ) ГП НПКГ "Зоря"-"Машпроект". Объём модернизационных работ по ГПА и состав поставляемого оборудования (см. таблицу 2 и рис.2):
- замена двигателя ДР59Л на двигатель: или UGT 10000 (ДН70Л), или UGT 15000 (ДГ90Л2.1), замена изношенного газоотвода;
- доработка рамы и контейнера турбоблока для обеспечения опирания ГТД и его выкатки при замене;
- исключение выносной коробки агрегатов, установка нового маслобака ниже зоны выкатки ГТД, доработка коммуникаций турбоблока;
- замена рессоры и муфты нагнетателя, обеспечение уплотнения его масляной полости,
- установка на раму турбоблока снаружи блока топливных агрегатов и пускового электромаслонасоса нагнетателя;
- замена сменной проточной части нагнетателя для обеспечения его полнонапорности (Н-370) и (или) увеличения мощности и производительности, а также для установки на нём приводных маслонасосов уплотнения и (при необходимости) смазки;
- замена изношенного и несовершенного комплексного воздухоочистительного устройства (КВОУ);
- замена (при необходимости) изношенной системы газовыхлопа, включая глушитель;
- замена эжекционной системы вентиляции турбоблока на смешанную (принудительно-эжекционную), установка электровентиляторов;
- замена системы автоматического управления, систем пожаротушения и контроля загазованности, электрооборудования, освещения.
Рис. 2. Конструктивная схема модернизации агрегатов ГПУ-10-01 с использованием двигателей UGT 10000 (ДН70Л) или UGT 15000 (ДГ90Л2.1)
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
Таблица 2
До модернизации После модернизации
Компрессорная станция (3 КС) Тип исходного ГПА (двигателя) Реальная мощность, МВт Реальный КПД,% Количество ГПА на КС Тип ГТД Гарантированная мощность, МВт Гарантированный КПД, % Ожидаемая годовая экономия топливного газа на один ГПА, млн. нм3 Количество ГПА на КС Ожидаемая годовая экономия топливного газа по газопроводу (КС), млн. нм3
Зеньков ГПУ-10 (ДР59 1ЮТ 15000 (ДГ90Л2.1) *1 16,0 33,5 - 4 (42,9)
Решетилов Ромны 10,0 27,5 7
Л) 1ЮТ 10000 (ДН70Л) 10,0 35,0 5,04 7 (35,3)
Всего по UGT 15000 (ДГ90Л2.1)*1 12 128,7
газопровод ГПУ-10 21
у «ЕККР» 1ЮТ 10000 (ДН70Л) 21 105,9
Модернизированный турбоблок ГПУ-10-01 с двигателем UGT 10000 (ДН70Л) изображен на рис.3.
Рис. 3. Модернизированный турбоблок ГПУ-10-01 с двигателем UGT 10000 (ДН70Л)
"УправлЫня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
Выводы
1. ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект» является основоположником метода реконструкции компрессорных станций путем глубокой модернизации эксплуатирующихся газоперекачивающих агрегатов с заменой изношенных и морально устаревших неэффективных приводов (с сопутствующим оборудованием) на современные высокоэффективные газотурбинные двигатели и имеет многолетний опыт успешной реализации десятков таких проектов в Российской Федерации, Украине, Болгарии.
2. На транзитных транспортных коридорах и подземных хранилищах газа ГТС Украины в течение 5-7 лет с участием ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект» могут быть подвергнуты модернизации с заменой приводов 159-207 ГПА (в зависимости от типа используемого двигателя).
3. Высокая топливная экономичность предлагаемых газотурбинных приводов (КПД в простом цикле 31-36,5%, и в сложных циклах - 40-43%) позволяет обеспечить суммарное годовое снижение потребления топливного газа на приоритетных объектах газотранспортной системой Украины до 1,5 млрд.мЗ/год.
4. При необходимости строительства новых компрессорных цехов могут быть применены ГПА ОАО «СМНПО им. М.В.Фрунзе» с современными приводами ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект».
Перспективы дальнейших исследований в данном направлении.
ГТС Украины находится в неплохом техническом состоянии. И в ближайшие 5-10 лет ей не будет альтернативы. При этом спрос на газ продолжит расти. Европа все еще слабо газифицирована, особенно Балканы. А значит, потребность в газе и спрос на его транспортировку будут увеличиваться.
В этом ключе необходимо продолжать исследования по возможному применению отечественных, соответствующих современному мировому уровню газотурбинных приводов в составе отечественных газоперекачивающих агрегатов для модернизации компрессорных станций.
Это обеспечит:
- загрузку отечественных предприятий машиностроительного и металлургического комплекса, выпускающих современную и конкурентоспособную продукцию;
- поступление в бюджет Украины значительных средств в виде налогов и платежей;
- техническую поддержку газотранспортных предприятий ДК "Укртрансгаз" и устойчивую работу ГТС на протяжении всего жизненного цикла оборудования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Щуровский В.А. Энергоемкость магистрального транспорта газа и потребность в газоперекачивающей технике / Аналитический обзор // Газотурбинные технологии. - 2009. - №12.- С. 8-11.
2. Грубяк С.В., Навольська Н.В. Напрями пщвищення ефективност функцюнування газотранспортно'Т системи Укра'Тни в сучасних умовах. [Електронний ресурс] - Режим доступа: http://www.nbuv.gov.ua/portal/Soc_Gum/inek/2011_4/9.pdf.
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2014, № 2(50), 61-69
