Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние и существующая практика планирования капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов 10
1.1. Развитие и современное состояние российской нефтепроводной системы 10
1.2. Методы и средства диагностирования технического состояния трубопроводных систем 12
1.3. Анализ причин аварийности на основе данных внутритрубной диагностики 22
1.4. Сравнительный анализ методов капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов 25
1.5. Существующая практика планирования капитального ремонта магистральных нефтепроводов 32
Выводы по первой главе 38
2. Оптимизация планов выборочного капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов 39
2.1. Существующие подходы к оптимизации планов капитального ремонта 39
2.2. Выбор оптимального плана выборочного капитального ремонта по критерию минимума затрат 41
2.3. Выбор оптимального плана выборочного капитального ремонта по нескольким критериям 51
2.4. Выбор оптимального плана выборочного капитального ремонта с учетом потери тарифной выручки в условиях возможного неполного финансирования ремонтных работ 61
2.5. Методика решения многокритериальной задачи размещения временных баз для проведения выборочного капитального ремонта нефтепроводов 68
Выводы по второй главе 81
3. Применение экономико-математичесьсих моделей в решении задач о финансовом обеспечении мероприятий по повышению надежности систем трубопроводного транспорта нефти 83
3.1. Общие вопросы привлечения финансовых средств организациями нефтепроводного транспорта нефти 83
3.2. Сравнительный анализ источников финансирования мероприятий по обеспечению надежности систем транспорта нефти 86
3.3. Экономико-математические модели формирования "погасительного" фонда 89
3.3.1. Методика формирования части "погасительного" фонда на капитальный ремонт 91 3.3.1.1. Расчет ежемесячных отчислений в часть "погасительного" фонда ПФкр 94
3.3.2. Методика формирования части "погасительного" фонда на реконструкцию и техническое перевооружение 103
3.3.2.1. Учет особенностей расчета амортизационных отчислений при формировании "погасительного" фонда 103
3.3.2.2. Формирование объединенного плана по капитальному ремонту и реконструкции объектов нефтепроводного транспорта 108
3.3.2.3. Расчет ежемесячных отчислений в часть "погасительного" фонда ПФреК 110
3.3.3. Методика формирования части "погасительного" фонда на финансирование аварийных работ 115
3.3.4. Анализ возможностей использования резервных средств 125
3.3.5. Анализ использования заемных средств при формировании "погасительного" фонда. Эффект финансового рычага 129
3.3.6. Применение методов имитационного моделирования при анализе влияния "погасительного" фонда на объем финансирования организации нефтепроводного транспорта 132
3.3.7. Имитационная модель анализа влияния структуры "погасительного" фонда на объем финансирования организации нефтепроводного транспорта 153
Выводы по третьей главе 158
Заключение 159
Список использованных источников 161
- Методы и средства диагностирования технического состояния трубопроводных систем
- Существующая практика планирования капитального ремонта магистральных нефтепроводов
- Выбор оптимального плана выборочного капитального ремонта по критерию минимума затрат
- Экономико-математические модели формирования "погасительного" фонда
Введение к работе
Актуальность проблемы. Система магистральных нефтепроводов АК Транснефть", общая протяженность которой составляет 48,5 тыс. км., на современном этапе функционирования имеет очень высокую степень износа (до 70%). Данная ситуация, обусловленная недостаточным финансированием работ по капитальному ремонту нефтепроводов, ведет к росту числа серьезных отказов и аварий.
Для обеспечения на должном уровне надежности функционирования систем трубопроводного транспорта нефти необходимо решение комплекса задач, среди которых одной из основных является задача оптимизации планирования капитального ремонта нефтепроводов в условиях дефицита средств на его проведение. Совершенствование средств диагностики состояния магистральных нефтепроводов и технологий проведения ремонтных работ, требует в настоящее время и совершенствования существующих, а также разработки новых экономико-математических моделей в данной области. Значимость решения данных задач и определяет актуальность предлагаемого исследования.
Объектом исследования является система магистральных нефтепроводов ОАО "АК"Транснефть".
Предмет исследования - организационные и экономические аспекты создания и использования научных разработок по совершенствованию планирования капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов.
Цель диссертационной работы заключается в исследовании и совершенствовании экономико-математических моделей оптимизации в организационном и экономическом аспектах процесса планирования капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов.
Основные задачи исследования
Для достижения поставленной цели в данной работе было намечено решить следующие задачи:
1. Анализ современного состояния, причин аварийности и существующей практики планирования капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов.
2. Анализ существующих методов и экономико-математических моделей в задачах оптимального планирования и распределения ресурсов.
3. Совершенствование экономико-математических моделей по оптимальному планированию выборочного капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов современными методами ремонта в условиях дефицитности средств по финансированию ремонтных работ.
4. Разработка методики решения задачи о размещении временных ремонтных баз для капитального ремонта магистральных нефтепроводов.
5. Разработка имитационной модели расчета объема финансирования работ по капитальному ремонту и реконструкции трубопроводного транспорта на основе собственных средств организаций трубопроводного транспорта нефти.
Научная новизна
1. Предложена усовершенствованная экономико-математическая модель формирования плана выборочного капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов, отличие которой от существующих моделей состоит в учете весовых коэффициентов надежности применяемых методов ремонта и возможности реализации сценарного подхода к формированию плана ремонта при изменении объема его финансирования;
2. Предложена методика решения по нескольким критериям задачи размещения временных баз для проведения выборочного капитального ремонта нефтепроводов. В отличие от существующих методов решения
задач о размещении данная методика на основе алгоритмов теории нечетких множеств позволяет осуществить выбор варианта размещения баз, руководствуясь критериями, носящими как стоимостной, так и нестоимостной характер (удаленность баз от населенных пунктов); 3. Разработана имитационная модель расчета объема финансирования капитального ремонта, реконструкции и аварийно-восстановительных работ трубопроводного транспорта нефти, учитывающая фактор экономического риска - ущерб от аварии. В данной модели предусматривается использование специального накопительного фонда, позволяющего на основе собственных средств организации трубопроводного транспорта производить дополнительное финансирование капитального ремонта и реконструкции магистральных нефтепроводов. Использование предложенной модели позволяет производить оценку разрабатываемых вариантов плана финансирования данных работ.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались на:
• Четвертой всероссийской школе - коллоквиуме по стохастическим методам, г.Уфа, 1998.
• Международной научно-технической конференции "Проблемы нефтегазового комплекса России", г.Уфа, 1998.
• Пятой международной научной конференции "Методы кибернетики химико-технологических процессов", г.Уфа, 1999.
• Второй международный симпозиум "Наука и технология углеводородных дисперсных систем", г.Уфа, 2000.
• Российской научно-методической конференции с международным участием "Управление экономикой: методы, модели, технологии", г.Уфа, 2001.
Практическая ценность работы Предложенные в работе экономико-математические модели и іметоди-ческие рекомендации могут быть использованы организациями трубопро водного транспорта нефти при планировании ремонтных работ линейной части нефтепроводов, а также в учебном процессе при изучении курсов "Инженерно-экономическое проектирование и моделирование в отраслях ТЭК"
студентами специальности 06.08.00.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, трех глав на 152 страницах, заключения, содержит 24 рисунка, 20 таблиц. Список использованных источников содержит 110 наименований.
Содержание работы
Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной ра боты, сформулированы цель и задачи исследования, раскрывается научная новизна и практическая значимость полученных результатов.
Первая глава "Современное состояние и существующая практика планирования капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов" посвящена анализу основных факторов аварийности, методов диагностики и капитального ремонта систем трубопроводного транспорта нефти.
Во второй главе "Оптимизация планов выборочного капитального ремонта линейной части магистральных нефтепроводов" проведен анализ основных методических подходов по оптимизации планов капитального ремонта систем трубопроводного транспорта нефти. Совершенствование технологий проведения выборочного капитального ремонта нефтепроводов с одной стороны и существующий хронический недостаток финансовых средств организаций трубопроводного транспорта нефти с другой приводят к необходимости совершенствования и инструментария формирования планов ремонтных работ. Результаты исследований проведенных в первой и второй главе позволили предложить усовершенствованную модель формирования планов ремонтных работ нефтепроводов с возможностью реализации сценарного подхода, исходя из возможной корректировки объема финансирования работ по капитальному ремонту. В условиях ограниченности сроков и
сезонности проведения ремонтных работ важной составляющей планирования капитального ремонта является решение задачи по размещению временных баз (полевых городков). В работе предложена методика решения данной задачи по нескольким критериям, таким как: число баз, среднее расстояние от базы до ремонтируемых участков и др.
Третья глава "Применение экономико-математических моделей в решении задач финансового обеспечения мероприятий по повышению надежности систем трубопроводного транспорта нефти" посвящена анализу внут ренних источников организаций трубопроводного транспорта нефти по фи нансированию капитального ремонта, реконструкции и аварийно-восстановительных работ на магистральных нефтепроводах. На основе проведенного анализа предложена методика формирования специального накопительного фонда, позволяющего на основе собственных средств организации производить дополнительное финансирование капитального ремонта и реконструкции магистральных нефтепроводов и разработана имитационная модель расчета объема финансирования данных работ, учитывающая фактор экономического риска - ущерб от аварии.
В заключении сформулированы основные результаты проведенного в работе исследования.
Методы и средства диагностирования технического состояния трубопроводных систем
Контроль качества линейной части и технологического оборудования трубопроводов заключается в проверке соответствия показателей качества установленным требованиям. Главными критериями качества являются физические, геометрические и функциональные показатели, а также технологические признаки качества, например, отсутствие недопустимых дефектов, соответствие физико-механических свойств и структуры материала, геометрических размеров и чистоты обработки поверхности требованиям технической документации и пр. /29,32,36,67/.
Мониторинг технического состояния осложняется действием ряда факторов, а именно: недоступность для визуального осмотра большинства участков трубопроводов; неприспособленность некоторых участков для пропуска приборов внутритрубного обследования, поскольку внутреннее сечение трубопровода -величина непостоянная, встречаются инородные металлические предметы в трубе, запорная арматура имеет меньшее сечение по сравнению с основной трубой, встречаются участки с недопустимо малым радиусом кривизны; большая протяженность и разнообразие климатических условий; наличие слоя изоляции, под которым находится металл трубопровода, затрудняет визуальное обследование трассы трубопровода после ее вскрытия.
Рассмотрим наиболее распространенные в настоящее время методы дефектоскопии, учитывающие специфику эксплуатации нефтепроводных коммуникаций России.
При капитальном ремонте после вскрытия и очистки изоляции производится визуальный осмотр внешней поверхности трубопроводов. Иногда при этом используют ручные ультразвуковые толщиномеры для определения толщины стенки трубы. Очень редко это сопровождается просвечиванием стыковых швов рентгеновскими лучами для обнаружения в них дефектов. Такой способ возможен только при капитальном ремонте, поэтому подобный метод дефектоскопии не может быть периодическим.
С целью оценки технического состояния трубопровода производится выборочная шурфовка трассы и осмотр изоляции и металла трубы визуально. При этом могут применяться простейшие механические средства измерения типа глубиномера, штангенциркуля или толщиномера. Этот метод не дает полной картины о дефектности трубопровода, так как вероятность обнаружения наиболее опасного дефекта ничтожно мала. При достаточно большом числе шурфов путем статистической обработки результатов исследований можно получить некоторую общую картину технического состояния трубопровода.
При эксплуатации трубопроводов периодически проводятся работы с целью обнаружения утечек. При этом могут применяться акустические приборы, тепловизоры, радиоактивные изотопы. Подобные методы позволяют обнаруживать только сквозные дефекты.
Неразрушающий контроль с применением приборов - дефектоскопов основан на получении информации в виде электрических, световых, звуковых и других сигналов о качестве проверяемых объектов при взаимодействии их с физическими полями (электрическими, акустическими) и/или веществами.
В зависимости от принципа работы средств контроля все известные в нефтяной промышленности методы неразрушающего контроля подразделяются на: акустические, ультразвуковые, капиллярные, магнитные, оптические, радиационные, токовихревые и др. /23,71/.
Все перечисленные методы имеют определенные достоинства и недостатки. Так, визуально-оптические методы позволяют осматривать большие поверхности изделий из различных материалов, имеющих разнообразную форму, проводить контроль в труднодоступных местах. Однако вероятность обнаружения дефектов зависит от субъективных факторов (остроты зрения, усталости, опыта работы и пр.). Цветной метод неразрушающего контроля (с применением составов "К" и "М") и люминесцентно-красочный, используемые для контроля деталей из немагнитных материалов, позволяют осматривать детали, различные по размерам и форме, получать высокую достоверность результатов контроля. В то же время для использования столь трудоемкого метода ручного контроля необходимо удалять с поверхности защитные покрытия, смазки, окалины и другие загрязнения. Магнитно-порошковый метод, применяемый для контроля изделий из электропроводных материалов, обладает аналогичными достоинствами и недостатками. Токовихревой метод, с помощью которого контролируют изделия из электропроводных материалов, позволяет выявлять трещины без удаления защитных покрытий, в том числе микротрещины; его легко можно автоматизировать. Но чувствительность данного метода зависит от размеров датчика, которые ограничены возможностями технологии его изготовления, в связи с чем, чувствительность по степени вероятности обнаружения трещин хуже магнитного и цветного; отсутствует наглядность результатов контроля. Ультразвуковой импульсный эхолот, используемый для контроля изделий из магнитных и немагнитных материалов, обладающих свойствами упругости, обладает следующими достоинствами: высокая чувствительность, возможность выявления поверхностных и внутренних дефектов при одностороннем доступе к проверяемому объекту, высокая производительность и низкая стоимость контроля и пр. Но применение этого метода требует разработки специальных методик и приборов, тщательной очистки поверхности; в то же время существует трудность контроля деталей сложной формы и с грубой поверхностью.
Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее перспективными методами неразрушающего контроля являются ультразвуковой и магнитный, которые нашли практическую реализацию в виде высокопроизводительных автоматизированных внутритрубных инспекционных снарядов ультразвукового и магнитного действия /60,85,86/.
В настоящее время, когда крупнейшие мировые трубопроводные компании вынуждены искать пути сокращения как капиталовложений, так и затрат на техническое обслуживание и ремонт, широкомасштабная сплошная замена поврежденного трубопровода уступила место стратегии поиска и ремонта лишь дефектных участков трубопроводов. В данной ситуации обследование трубопроводов с помощью внутритрубных инспекционных снарядов (ВИС) играет важную роль в обеспечении эффективного использования трудовых и финансовых ресурсов для безопасной эксплуатации трубопроводных систем /28/.
Трубопровод представляет собой сложное инженерно-техническое сооружение с точки зрения испытания в нем высокотехнологического диагностического оборудования. Внутритрубный инспекционный снаряд, оборудованный датчиками, должен обеспечивать сбор информации, ее обработку и хранение, в нем должен быть собственный источник энергии. Современный ВИС должен проходить по нефтепроводу за один прогон сотни километров при высоких давлениях. При запуске и приеме он часто должен проходить через 90-е углы поворота трубопровода и вертикальные стояки.
Существующая практика планирования капитального ремонта магистральных нефтепроводов
Ремонт магистральных нефтепроводов представляет собой комплекс мероприятий, направленных на восстановление основных фондов объектов нефтепроводного транспорта. Основная их цель - это поддержание и восстановление эксплуатационных качеств магистрального нефтепровода в целом или его отдельных элементов до исходного уровня. Ремонт линейной части магистральных нефтепроводов по объему и характеру выполняемых работ подразделяется на следующие виды: аварийный, текущий, средний и капитальный /11,71/.
Аварийный ремонт подразумевает те работы, которые связаны с ликвидацией аварий и повреждений на нефтепроводах. Восстановительные работы в этом случае производят ремонтно-восстановительные службы, оснащенные необходимой техникой и материалами, со строгим соблюдением мер техники безопасности /66,67/.
К текущему ремонту относится комплекс работ по предохранению отдельных конструкций от преждевременного износа путем проведения профилактических мероприятий. Он осуществляется в течение года по плану силами ремонтно-восстановительных служб. Материалы и оборудование, необходимые для производства текущего ремонта, приобретаются за счет эксплуатационных расходов нефтепровода.
Капитальный ремонт представляет собой комплекс работ, в процессе которого ремонтируются или заменяются морально устаревшие и неисправные конструкции или сооружения на более совершенные и экономичные для удлинения межремонтного срока эксплуатации и повышения экономической эффективности от их использования. К капитальному ремонту линейной части магистральных нефтепроводов относятся: ремонт и замена изношенной изоляции, дефектных участков и запорной арматуры; очистка внутренней полости нефтепровода от парафина и грязи; ремонт задвижек и колодцев, водных переходов магистральных нефтепроводов с переукладкой или дополнительным заглублением; ремонт или сооружение береговых укреплений на переходах рек, балок, каналов, оврагов и ручьев с устройством водоотводных каналов; ремонт защитных сооружений в местах приближения трассы к населенным пунктам; ремонт и замена средств электрозащиты нефтепровода, а также оградительных и других устройств по правилам техники безопасности и противопожарной безопасности.
Капитальный ремонт на магистральных нефтепроводах производится в плановом порядке на основе проектно-технической и сметной документации. Этот вид ремонта финансируется за счет средств, отчисляемых на амортизацию. Планирование капитального ремонта проводится в 2 этапа: организационные подготовительные мероприятия, выполняемые до начала работ по капитальному ремонту, и подготовительный период (внеплощадочные и внутриплощадочные работы). Перед началом подготовительного периода проводятся следующие мероприятия: утверждается план капитального ремонта нефтепровода со сводной сметой; решаются вопросы обеспечения объекта всеми необходимыми материалами для завершения ремонтных работ в срок; составляется и утверждается проектная сметная документация; определяются ремонтно-строительные организации для осуществления запланированного капитального ремонта; оформляются объемы финансирования и объемы работ специализированными организациями (для ремонта пе реходов через естественные и искусственные препятствия и др.); выбирается метод производства капитального ремонта; определяются места размещения временных (полевых) городков и т.д.
Согласно действующим положениям участки нефтепроводов, подлежащие капитальному ремонту, должны выбираться на основе обследования их коррозионного состояния.
Основным критерием коррозионной опасности является реальная глубина проникновения коррозии на нефтепроводе. Определяется она путем обследования нефтепровода в шурфах. Результаты заносятся в сводную таблицу и по данным ее анализа намечаются мероприятия по защите нефтепровода от коррозии.
Вышеперечисленные методы локального обследования нефтепроводов дают только приблизительную оценку состояния нефтепровода и не способны отразить весь спектр дефектов линейной части нефтепроводов. На сегодняшний день единственным способом уменьшения экологического риска и повышения безопасности эксплуатации остается капитальный ремонт, заключающийся в плановой замене протяженных участков нефтепровода и изоляции, связанный с большими материальными и финансовыми затратами. Заметим, что в условиях неполной и не всегда корректной информации нередко проводится замена как труб с дефектами, так и без них, пригодных к дальнейшей эксплуатации.
Основным направлением в поддержании технического уровня нефте-проводной системы при минимуме затрат является в настоящее время проведение диагностического контроля всей системы нефтепроводов и формирование планов ремонта нефтепроводов на основании данных внутритрубной диагностики. Результаты проведения внутритрубной диагностики обеспечивают возможность дифференцированного подхода к проведению ремонта, заклю чающегося в сочетании капитального и выборочного ремонтов. При этом ремонту подлежат участки нефтепровода, в которых, по данным внутритруб-ной диагностики, отмечается высокая плотность скоплений дефектов, т.е. высока вероятность возникновения аварийных ситуаций. Согласно РД 153-39.4-067-00, выбор вида ремонта (выборочный, капитальный с заменой труб, капитальный с заменой изоляции) производится в зависимости от: - технико-экономических показателей по видам и методам ремонта; - плотностей распределений дефектов подлежащих устранению (ДПР) и первоочередных дефектов (ПОР) по длине нефтепровода; - плотностей распределения коррозионных дефектов по длине нефтепровода; - состояния изоляционного покрытия; - конкретных условий пролегания нефтепровода; - фактических и прогнозируемых показателей загруженности нефтепровода. Очередность устранения дефектов ПОР определяется исходя из следующих критериев: В первую очередь подлежат устранению дефекты: - ограничивающие пропускную способность нефтепровода; - расположенные на переходах через естественные и искусственные водные препятствия; - рсаположенные на переходах через автомобильные и железные дороги; - расположенные вблизи населенных пунктов и промышленных объектов; - расположенные на местности, геодезические отметки и прфиль которых при выходе нефти могут привести к попаданию ее в реки, водоемы, населенные пункты и промышленные объекты; - расположенные в труднодоступных участках нефтепроводов (болота, горные участки и др.) В зависимости от значимости нефтепровода первоочередному устранению подлежат дефекты, расположенные на следующих МН: - межрегиональных, по которым транспортируется нефть многих грузоотправителей и осуществляются поставки на НПЗ России; - экспортного направления; - задействованных в перспективных проектах развития системы МН; - не имеющих дублирующего направления; - регионального значения от мест добычи и загруженных свыше 70% от проектной производительности. На рис. 1.3 показана динамика объемов капитального ремонта магистральных нефтепроводов одной из дочерних нефтетранспортных организаций ОАО "АК "Транснефть" в период СІ980 по 2000 г. На рис. 1.4. представлено соотношение объемов обнаруженных и устраненных дефектов на МН ОАО "АК "Транснефть". Рост числа обнаруженных дефектов обусловлен введением в строй ВИС нового поколения, позволяющего обнаруживать ранее не проявляющиеся дефекты МН. Отставание же числа устраненных дефектов является следствием отсутствия в необходимых размерах финансовых средств у организации - собственника МН.
Выбор оптимального плана выборочного капитального ремонта по критерию минимума затрат
Рассмотрим задачу оптимизации проведения выборочного капитального ремонта на отдельно взятом участке ЛЧМН в предположении, что на данном участке произведена процедура внутритрубной диагностики, позволяющая выявлять дефекты, попадающие, согласно действующей классификации, в разряд опасных и требующих первоочередного устранения. Устранение таких дефектов производится методами, описанными выше. Стоимость проведения ремонта определяется методом ремонта, диаметром МН, сезонно-климатическими условиями, группой грунта по трудности разработки и т.д. /39/. Маршрут передвижения ремонтных бригад можно считать совпадающим с трассой нефтепровода, а устранение дефектов - последовательным. Такое предположение можно обосновать следующими фактами: устранение дефектов связано, как правило, с производством земляных работ (как первого, так и завершающего этапа), а следовательно перебазировка землеройной техники ведет к наименьшим затратам лишь при окончательном завершении ремонтных работ при каждом из дефектов; выполнение ремонтных работ современными методами устранения дефектов - КМТ, технология "Clock Spring" выполняется специализированными подразделениями, обладающими дорогостоящими и, естественно, ограниченными средствами и механизмами по ремонту; все виды ремонта (за исключением вырезки) могут производиться без остановки перекачки нефти, следовательно, фактор времени будет играть в известном смысле второстепенную роль. Под оптимальностью процесса планирования ремонта в дальнейшем будем понимать минимизацию расходов на его проведение по видам ремонта для дефектов участка ЛЧМН, требующих первоочередного устранения. Другая формулировка процесса оптимизации: при заданной (ограниченной) сумме средств устранить максимальное число опасных дефектов /27/.
Кроме того, необходимо учитывать временные ограничения, связанные, например, с природно-климатическими факторами, а также ограниченность тех или иных материальных ресурсов.
Отметим, что рассматриваемая в дальнейшем вариантность методов ремонта возможна в соответствии с действующими нормативными документами лишь для ограниченного вида дефектов /64/. Однако в условиях дефицита финансовых средств и фактически не уменьшающегося разрыва между количеством обнаруживаемых и устраняемых дефектов поиск оптимального решения, по нашему мнению, окажет свое положительное воздействие на состояние системы нефтепроводов.
Составим экономико-математическую модель оптимизации планирования выборочного ремонта ЛЧМН. Исходные данные задачи:
Предварительно дадим графическую интерпретацию описанному процессу поиска /2,3,12,58/. Для этого построим граф G=[A,U], где А - множество вершин графа, U - множество дут, соединяющих эти вершины. Рассматриваемый граф G содержит N+2 вершины (искусственным путем вводим в рассмотрение две дополнительные вершины - начальную и конечную), а число дуг определяется формулой
Тогда процесс оптимизации заключается в поиске такого пути на графе G, на котором достигается минимум целевой функции, при условии, что в любом сечении графа G фиксированным і множество его дуг окажется непустым множеством. Если каждой существующей дуге, соединяющей Ау и Ai+ij, поставить в соответствие элемент Сц, то задача оптимизации сводится к нахождению кратчайшего пути (если "стоимость" дуги понимать в смысле "протяженность"), связывающего начальную вершину с конечной. Заметим, что существует возможность того, что не все существующие пути являются "доступными" в смысле налагаемых ограничений (2.3), (2.4). Более того, в общем случае, искомый оптимальный путь может просто не существовать ввиду налагаемых на переменные целевой функции ограничений. Данная задача относится к классу задач целочисленного программирования и может быть решена одним из известных методов, например, по методу ветвей и границ /68/.
В практических расчетах рационально производить поиск оптимального решения с помощью специальных программ на ЭВМ, в частности, программного пакета "Поиск решения" табличного процессора Excel 2000, входящего в состав программного продукта Microsoft Office.
В качестве примера рассмотрим участок ЛЧМН "Самара-Тихорецк", на котором по результатам внутритрубной инспекции 17 дефектов отнесено к категории "опасных" (табл.2.3). Прочерки в ячейках таблицы означают неприменимость j-ro метода ремонта в отношении і-го дефекта. Графическое изображение планов проведения ремонта на участке ЛЧМН "Самара-Тихорецк" представлено на рис.2.2.
Экономико-математические модели формирования "погасительного" фонда
Попытки прогнозирования аварийных ущербов от разлива нефти предприняты во многих работах, однако эти оценки базируются на методах расчета прямого ущерба от вынужденного простоя, а также экологических последствий аварии. При расчете затрат на капитальный ремонт и ущербов от аварий необходимо учитывать следующие особенности /27/: - во-первых, ущерб от аварий имеет локальный характер, и попытки его усреднения в большей степени носят чисто условный характер; - во-вторых, ущерб от большинства аварий, приведенный к достаточно продолжительному временному интервалу, на несколько порядков меньше единовременных капитальных затрат. Все эти причины приводят к выводу о необходимости создания совокупного целевого накопительного (резервного) "погасительного" фонда /88/ для проведения плановых и аварийных ремонтно-восстановительных работ на нефтепроводах, состоящего из трех основных частей - ремонтного фонда, фонда реконструкции и технического перевооружения и страхового фонда на случаи аварийных ситуаций. Кроме того, источники формирования этих составляющих совершенно различны, и это необходимо учитывать при планировании "погасительного" фонда. К особенностям затрат на нефтепроводном транспорте относится планирование в составе себестоимости специальных статей: - расходы на капитальный ремонт; - нормативные потери нефти.
Нормативные потери нефти происходят при любой транспортировке; в соответствии со сложившейся традицией, подтвержденной нормативной документацией, нормативные потери нефти не включаются в состав затрат на проведение транспортировки, и следовательно, в состав тарифов перекачки. Стоимость этих потерь включается в себестоимость продукции грузоотправителя. Ремонтный фонд в организациях нефтепроводного транспорта создается для финансирования только капитального ремонта основных средств, выполняемого подрядными специализированными организациями или специализированными структурными подразделениями (управлениями, участками). Расходы на ремонтные работы, производимые силами ремонтных бригад (в основном, мелкий ремонт и техническое обслуживание), входящих в состав НПС, так же, как и расходы на текущий ремонт, на содержание аварийно-восстановительных бригад и пунктов, относятся на соответствующие элементы затрат в составе себестоимости транспорта нефти ежемесячно. Финансирование работ по капитальному ремонту основных средств производится из ремонтного фонда. Норматив ежемесячных отчислений в ремонтный фонд устанавливается в зависимости от планового объема капитального ремонта, а также других мероприятий, направленных на поддержание эксплуатационной надежности нефтепроводов, на планируемый период равными долями каждый месяц. В российской практике эти нормативы установлены ФЭК России на основе долгосрочных планов ремонта трубопроводов. Ремонтный фонд в составе себестоимости можно планировать в процентах к стоимости основных производственных фондов, при этом он входит в состав прочих расходов. В России конкретно определен состав затрат, включаемых в себестоимость. Образование и использование ремонтного фонда периодически проверяется по данным смет, расчетов и при необходимости корректируется. Средства ремонтного фонда, в том числе средства на диагностику нефтепроводов, не израсходованные в текущем году, резервируются и переходят в ремонтный фонд будущего года. Неизрасходованные в текущем году сред ства ремонтного фонда не могут быть направлены на иные цели, кроме капитального ремонта основных средств, включая приобретение материалов и запасных частей для этих целей. Значение стоимости работ по капитальному ремонту, техническому перевооружению и реконструкции, финансируемых за счет тарифа, рассчитаны в действующих рублевых ценах и подлежат индексации при пересмотре нефтепроводных тарифов. При регулярном пересмотре тарифов, производимом с целью учета инфляционных процессов в экономике, индекс удорожания работ по капитальному ремонту, техническому перевооружению и модернизации должен назначаться в зависимости от роста цен на материалы и оборудование, увеличения стоимости строительно-монтажных работ, а также от фактического выполнения планов капитального ремонта, технического перевооружения и модернизации. Кроме того, в современных условиях формирования ремонтного фонда в рублях необходимо учитывать инфляционные процессы в экономике, которые воздействуют на рост цен на материалы, запасные части и т.п., а также на рост самой базы расчета ремонтного фонда (на стоимость основных производственных фондов).
