Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ процессов проектирования ремонтных работ на линейной части магистральных газопроводов 8
1.1. Анализ методов формирования программы ремонтных работ на линейной части магистральных газопроводов 8
1.2. Изучение основных критериев вывода в ремонт участков линейной части магистральных газопроводов 16
1.3. Пути совершенствования организации ремонтных работ с учетом данных диагностики линейной части магистральных газопроводов 18
1.4. Цель и содержание работы 28
1.5. Выводы по главе 1 29
Глава 2: Исследование и разработка методов экспертной оценки технико-экономических показателей выполнения ремонтных работ на линейной части магистральных газопроводов 30
2.1. Исследование методов производства ремонтных работ на линейной части магистральных газопроводов с учетом классификации дефектов 30
2.2. Разработка методологии отбора участков магистральных газопроводов- для капитального ремонта с учетом классификации дефектов по несущей способности 34
2.3. Разработка методики выбора метода производства, ремонтных работ по критериям технической и экономической целесообразности 40
2.4. Выводы по главе 2 51
Глава 3: Разработка методов планирования производства капитального ремонта участков линейной части магистральных газопроводов 53
3.1. Системный подход в принятии управленческих решений в процессе планирования- производства капитального ремонта участков линейной части магистральныхтазопроводов 53
3.2. Математические основы использования экспертной информации при решении неформализуемых задач управления организационно-производственной деятельностью 55
3.3. Описание структур предпочтений для анализа приоритетов вывода в ремонт участков линейной части магистральных газопроводов 67
3.4. Выводы по главе 3 81
Глава 4. Разработка инженерно-методического комплекса для ранжирования системы магистральных газопроводов с учетом целостности газотранспортной системы 84
4.1. Методологические основы количественного анализа эксплуатационных показателей магистральных газопроводов в информационной среде 84
4.2. Ранжирование конструктивных и эксплуатационных показателей магистральных газопроводов, потенциально влияющих на целостность газотранспортной системы 89
4.3. Разработка диалоговой системы технологического проектирования ремонтных работ на магистральных газопроводах 101
4.4. Выводы по главе 4 109
Общие выводы 113
Литература 115
Приложение.
- Изучение основных критериев вывода в ремонт участков линейной части магистральных газопроводов
- Разработка методологии отбора участков магистральных газопроводов- для капитального ремонта с учетом классификации дефектов по несущей способности
- Математические основы использования экспертной информации при решении неформализуемых задач управления организационно-производственной деятельностью
- Ранжирование конструктивных и эксплуатационных показателей магистральных газопроводов, потенциально влияющих на целостность газотранспортной системы
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В современных условиях для поддержания целостности и работоспособности линейной части магистральных газопроводов ОАО "Газпром" ежегодно выполняются ремонтные работы более чем на 4000 км. В связи с этим принято решение о комплексном подходе к обеспечению эксплуатационной надежности линейной части магистральных газопроводов (ЛЧ МГ), которое изложено в перечне приоритетных научно-технических проблем ОАО "Газпром", утвержденном Председателем Правления ОАО "Газпром" 11.10.2005 № 01-106: п. 4.2 "Развитие технологий и совершенствование оборудования для обеспечения надежного функционирования ЕСГ, включая методы и средства диагностики и ремонта".
В условиях ограниченного доступа к финансовым средствам основным способом поддержания целостности и работоспособности магистральных газопроводов является широкое внедрение выборочного ремонта дефектных участков по результатам внутритрубной дефектоскопии и приборного обследования труб в контрольных шурфах. За счет ликвидации наиболее крупных дефектов удалось значительно снизить аварийность на ЛЧ МГ.
Одним из условий успешной реализации комплексных программ ОАО "Газпром" по обеспечению целостности и работоспособности Единой системы газоснабжения является увеличение ежегодных объемов и темпов капитального ремонта в условиях фиксированных сроков остановки транспорта газа на отдельных участках магистральных газопроводов. Поэтому сокращение сроков ремонта участков магистральных газопроводов с высоким качеством производства работ является основной задачей реализации комплексных программ.
Задача увеличения годовых объемов ремонтных работ (РР) может быть решена за счет разработки методов анализа технологических решений при капитальном ремонте ЛЧ МГ, которые обеспечивают повышение эффективности производства строительно-монтажных работ, что обуславливает актуальность темы исследований.
Цель диссертационной работы - разработка методов анализа технологических решений производства капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов, обеспечивающих высокие темпы и качество ремонтных работ с учетом сохранения целостности газотранспортных систем.
Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие основные задачи исследования:
- обобщить и проанализировать принципы технологического проектирования ремонтных работ на ЛЧ МГ с учетом интегральной оценки методов производства строительно-монтажных работ;
- разработать метод планирования ремонтных работ на основе экспертно-регрессионного анализа по критериям технической и экономической целесообразности;
- разработать методические основы ранжирования участков ЛЧ МГ для вывода в ремонт с учетом данных диагностики;
- структурировать конструктивные и эксплуатационные показатели магистральных газопроводов, потенциально влияющие на целостность газотранспортной системы;
- создать метод анализа эффективной организации ремонтных работ для газотранспортной системы в условиях экспертной оценки технологических, экономических и системных факторов отдельных магистральных газопроводов;
- разработать инженерно-методический комплекс для определения приоритетов участков магистральных газопроводов при производстве работ в сложных природно-климатических условиях.
Научная новизна.
Обоснован комплексный подход к решению задач планирования, организации и технологии производства, оценки качества и эффективности капитального ремонта магистральных газопроводов с учетом интегральной оценки методов производства строительно-монтажных работ.
Разработана методика экспертно-регрессионного анализа технической и экономической целесообразности выполнения ремонтных работ на ЛЧ МГ с учетом балльной оценки технико-экономических показателей, обеспечивающая эффективную организацию строительно-монтажных работ при капитальном ремонте.
Разработаны основные элементы инженерно-методического комплекса для решения задач технологического проектирования производства выборочного ремонта участков ЛЧ МГ с учетом данных диагностики, позволяющая сократить время подготовки организационных и технологических планов капитального ремонта магистральных газопроводов.
Впервые научно обоснованы критерии и система ранжирования конструктивных и эксплуатационных показателей магистральных газопроводов, потенциально влияющих на целостность газотранспортной системы.
Разработана диалоговая система оценки технического состояния магистральных газопроводов с учетом количественного анализа эксплуатационных показателей магистральных газопроводов в информационной среде. Практическая реализация разработанных алгоритмов позволяет с большой степенью достоверности оценить приоритетность производства ремонтных работ на ЛЧ МГ.
Защищаемые положения.
1. Методика планирования, организации и технологии производства, оценки качества и эффективности капитального ремонта магистральных газопроводов с учетом интегральной оценки методов производства строительно-монтажных работ.
2. Разработка системы экспертно-регрессионного анализа технической и экономической целесообразности выполнения ремонтных работ на ЛЧ МГ с учетом балльной оценки технико-экономических показателей, обеспечивающая эффективную организацию строительно-монтажных работ при капитальном ремонте.
3. Элементы инженерно-методического комплекса для решения задач технологического проектирования производства выборочного ремонта участков ЛЧ МГ с учетом данных диагностики, позволяющая сократить время подготовки организационных и технологических планов капитального ремонта магистральных газопроводов.
4. Обоснование критериев и систем ранжирования конструктивных и эксплуатационных показателей магистральных газопроводов, потенциально влияющих на целостность газотранспортной системы.
5. Создание алгоритмов диалоговой системы оценки технического состояния магистральных газопроводов с учетом количественного анализа эксплуатационных показателей магистральных газопроводов в информационной среде для ранжирования магистральных газопроводов с целью повышения надежности газотранспортной системы.
Практическая значимость. Совокупность полученных результатов дает возможность сократить продолжительность работ по капитальному ремонту, начиная от планирования работ, подготовки строительного производства, организацией производственного процесса и заканчивая сдачей объекта ремонта в эксплуатацию.
В ООО "Стройнадзордиагностика" внедрена разработанная в работе методика анализа технологических решений производства капитального ремонта на отдельных участках ЛЧ МГ. Практически подтверждено, что внедрение предложенных автором решений позволяет сократить время производства работ на 12-15 % в зависимости от условий проведения ремонта.
Разработанная методика планирования производства ремонтных работ на ЛЧ МГ была использована ООО "Передвижная механизированная колонна № 4" при разработке "Программ капитального ремонта линейной части МГ" в 2009-2010 гг., что позволило осуществить оптимальное распределение ремонтных потоков, сокращая число перебазировок, а следовательно затрат на капитальный ремонт ЛЧ МГ.
Впервые разработанная методика оценки эффективности организации капитального ремонта ЛЧ МГ, направленная на сокращение сроков ремонта и эффективности использования ресурсов, была использована ООО "Инвестсройэкология" при разработке "Программы выборочного ремонта участков магистральных газопроводов 2007-2010 гг.".
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на: международной учебно-научно-практической конференции "Трубопроводный транспорт - 2009" (г. Уфа, УГНТУ, 2009); международной научно-технической конференции "Трубопроводный транспорт" (г. Москва, РГУНГ им. И.М. Губкина, 2010); международной научно-практической конференции "Строительство-2010" (г. Ростов-на-Дону, РГСУ, 2010); 6-ой международной учебно-научно-практической конференции "Трубопроводный транспорт - 2010" (г. Уфа, УГНТУ, 2010); международной научно-практической конференции "Строительство-2011" (г. Ростов-на-Дону, РГСУ, 2011).
Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 6 в ведущих рецензируемых изданиях, включенных в "Перечень ..." ВАК Минобрнауки РФ, получен 1 патент РФ.
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 122 страницы текста, 32 рисунка, 18 таблиц и список литературы из 101 наименования.
Изучение основных критериев вывода в ремонт участков линейной части магистральных газопроводов
Выбор метода проведения РР на линейной части магистральных газопроводов осуществляется на основании анализа технического состояния участка МГ по результатам диагностики в соответствии с действующими нормативными, документами и рекомендациями [60, 73, 74, 80, 81].- Решение о проведении РР принимается с учетом результатов расчета, технико-экономических показателей затрат для конкретного участка ЛЧ МГ.
Для учета природно-климатических и инженерно-геологических особенностей при расчете затрат на проведение РР с целью определения наиболее экономичного метода проведения РР представляется необходимым использование регрессионных зависимостей [63, 64]; учитывающих затраты на производство различных видов РР при одинаковых природно-климатических и инженерно-геологических условиях: затраты на подготовительные операции, учитывающий условия доступа к МГ, условия вскрытия, экологичность строительно-монтажных операций и т.п.; затраты, связанные непосредственно с проведением РР; затраты, на завершающие операции в процессе РР, в том числе на рекультивацию земель; коэффициент повышения потерь от недопоставки транспортируемого газа.
Для применения современных автоматизированных систем организационного и технологического проектирования РР эксплуатационные службы должны создавать и вести базы данных о техническом состоянии каждого участка ЛЧ МГ, включая в нее данные диагностики состояния ЛЧ МГ с помощью различных методов и текущую информацию по дефектам; требующим проведения PP.
В ходе предварительной обработки данных диагностики из всех обнаруженных дефектов автоматизированная система выделяет те, которые требуют проведения РР для сохранения эксплуатационной надежности и целостности МГ [77]. При этом учитывается, что в соответствии с [99] дефекты делятся по типу повреждения на: дефекты геометрии конструкции; дефекты потери металла; дефекты швов; трещины, расслоения, изменения толщины стенки.
Дефекты геометрии трубы (вмятина, гофр) - это дефекты, связанные с уменьшением площади внутреннего (проходного) сечения трубы вследствие изменения.его формы.
Дефекты геометрии трубы подразделяются на следующие виды: вмятина - локальное уменьшение проходного сечения, трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит уменьшения стенки трубы и излома оси; гофр - чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, не уменьшающие толщины стенки, но приводящие к излому оси и уменьшению площади внутреннего сечения трубы.
Дефекты потери металла - это дефекты, не приводящие к изменению проходного сечения трубы. К дефектам потери металла следует отнести: коррозию сплошную (равномерную и неравномерную); коррозию местную (точечную, пятнистую, язвенную и ручейковую); эрозию; вмятины в прокате; забоины; задиры; рванины; риски и царапины.
Дефекты можно структурировать путем объединения в следующие группы: потеря металла - изменение номинальной толщины стенки трубы, характеризующееся локальным, утонением в результате механического или коррозионного повреждения или обусловленное технологией изготовления (изменение толщины стенки - плавное утонение стенки трубы, образовавшееся в процессе изготовления трубы или листового проката); риска - потеря металла стенки трубы, происшедшая в результате взаимодействия стенки с перемещающимся по ней твердым телом.
При выборе метода проведения РР необходимо подразделять все дефекты на: дефекты, внешней и . дефекты внутренней поверхности стенки трубы.
Дефекты сварного шва (непровары, поры, шлаковые включения, подрезы, трещины сварного шва) это дефекты в самом сварном шве или в околошовной зоне, возникшие вследствие нарушения технологии сварки. Трещина - это разрыв основного металла трубы, характеризующийся малым поперечным, диаметром. Расслоение -несплошность металла стенки трубы, обычно имеющая вид раскатанного скопления неметаллических включений.
Кроме того, при выборе метода проведения РР необходимо различать: внутреннее расслоение, расслоение, выходящее на поверхность (закат, плена закатная) и расслоение, примыкающее к сварному шву. Опасность последнего связана с возможностью наличия трещины в сварном шве, образовавшейся под влиянием расслоения при наложении сварного шва.
Каждому виду дефекта автоматизированная система организационного и технологического проектирования РР ставит в соответствие вид проведения РР, предварительно определяемый в соответствии с нормативно-техническими,документами [76 92].
Надежность линейной части магистральных газопроводов - это способность выполнять заданные функции в заданном объеме в течение рассматриваемого периода времени при определенных условиях эксплуатации [93-98]. Функцией ЛЧ МГ является стабильное удовлетворение потребностей производства согласно оговоренным заранее условиям.
Надежность можно трактовать как: комплексное понятие, т.е. как совокупность следующих главных единичных свойств: безотказность -способность непрерывно сохранять работоспособность, т.е. поддерживать нормальный режим? работы; безопасность - способность не допускать ситуации; опасные: для людей и окружающей среды; ремонтопригодность - приспособленность к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и устранению их последствий путем технического; обслуживания т проведения РР; режимная управляемость - способность поддерживать нормальный режим? посредством управления? (например, с использованием резервов); . долговечность - способность объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния (полного износа); при: установленной системе технического! обслуживания? и РР; живучесть - способность; противостоять возмущениям; не допуская их каскадного развития:
Каждое из этих свойств оценивается некоторой совокупностью показателей или; качественных характеристик. Таким образом, проблемы обеспечения надежности ЛЧ МГ сосредоточены; в основном на проблемах синтеза свойств безотказности, безопасности- и ремонтопригодности при проектировании или ремонте.
Обоснование мероприятий по обеспечению надежности является неотъемлемой частью процедуры проектирования и проведения РР [1, 62, 83]: Эти мероприятия имеют результатом повышение безотказности элементов ЛЧ MF за счет использования более1 надежных единиц оборудования, повышение качества производства строительно-монтажных, работ и эксплуатации объектов, создание: различного рода резервов (структурных; нагрузочных, временных- эксплуатационных, функциональных) [58].
Разработка методологии отбора участков магистральных газопроводов- для капитального ремонта с учетом классификации дефектов по несущей способности
Реальный процесс формирования плана выполнения РР на линейной части магистральных газопроводов проходит последовательно в 3 этапа на соответствующих уровнях: 1-ый уровень -один участок; 2-ой уровень - несколько участков на одном магистральном газопроводе; 3-ий уровень - несколько участков всей системы магистральных газопроводов.
Этап 1 - формирование плана РР на конкретном участке, то есть анализ технического состояния каждого участка по данным1 технического контроля (ретроспективным данным его эксплуатации) w диагностики. При этом, осуществляется выбор эффективного метода, производства РР с оценкой требуемых затрат на устранение выявленных на участке дефектов.
Этап 2 - формирование плана РР (отбор) тех участков, которые следует включить в заявку на выполнение. РР на очередной плановый период. Этот этап предполагает обоснование необходимости проведения РР на участках, включенных в заявку.
Этап 3 - формирование плана РР нескольких участков системы МГ, то есть осуществляется отбор среди.участков, попавших в заявки, тех, выполнение на- которых РР обеспечит наиболее высокую эффективность использования средств, выделяемых на всю программу PP.
Наг каждом этапе формирования программы РР на всех уровнях возникают специфические задачи оценки и многокритериального выбора решений в условиях конфликта целей и предъявляемых к ним требований. Главное содержание этого конфликта составляет противоречие между ограниченностью затрат на программу РР и опасностью снижения работоспособности МГ. Последняя выражается в возрастающей интенсивности потока отказов на магистральных газопроводах, в вынужденном снижении пропускной способности МГ, что сопряжено с риском потерь объемов перекачки и снижении надежности4 поставок газа потребителям, а также в экономических потерях, связанных с необходимостью производства неотложных РР в ближайшем будущем.
Специфика задач формирования программы РР на всех уровнях (объекта, подсистемы, системы) состоит в различиях состава решений, в учитываемой информации, в применяемых критериях отбора решений и в ограничениях [50-52].
На уровне объекта принимается решение о методе ремонта конкретных дефектов или групп дефектов. При этом используется наиболее детализированная (первичная) информация внутритрубной диагностики (число выявленных дефектов может исчисляться тысячами) и данные мониторинга за техническим состоянием объекта. Главными критериями выбора являются: повышение уровня надежности работы участка МГ (снижение риска отказов и потерь производительности газопровода); минимизация, затрат на1 РР за счет рациональной, группировки дефектов и выбора метода;выполнения PP. Ограничением служит обеспечение заданного рабочего давления газопровода.
На уровне территориальной подсистемы объектов принимается решение о включении объектов в заявку при фиксированных планах выполнения РР на= каждом объекте. Исходной информацией служат показатели планов выполнения РР на конкретных объектах (результаты предыдущего уровня), данные предшествующего периода эксплуатации и экспертные оценки. Главными критериями отбора, являются: повышение надежности и безопасности объектов (улучшение технического состояния линейной части МГ); максимизация экономических эффектов реализации программы. РР; минимизация затрат, связанных с реализацией программ выполнения PP. Ограничениями служат технические возможности строительно-монтажной организации по выполнению программы РР (в частности, связанные с перемещениями строительно-монтажных колонн), время выполнения программы. РР и реальные финансовые возможности освоения годовой программы, работ данной строительно-монтажной организацией.
На уровне системы объектов в состав принимаемых решений входит титульный, список объектов, включаемых в программу проведения РР, объем РР по каждому объекту и размещение РР во времени. Основная исходная информация - агрегированные данные о техническом состоянии объектов, включенных, в заявки на проведение РР с учетом общего количества потенциально опасных дефектов, сгруппированных по типам в укрупненной классификации, а также данные о стоимости выполнения PP. К числу основных критериев (в данном случае, приоритетов) выбора, решений относятся: повышение надежности функционирования сети транзитных магистральных газопроводов на ближайший отрезок времени и в долгосрочной перспективе; всемерное сокращение затрат на реализацию программы проведения РР; максимизация протяженности участков, на которых можно, провести, РР, при выделенных на реализацию программы средств.
Методолоп/ формирования- программы, выполнения РР на линейной части магистральных газопроводов преследует при этом 2 цели: унифицировать на уровне одного участка процедуры обработки данных технического контроля эксплуатационных показателей и диагностики по конкретным участкам МГ, выбора методов производства РР на дефектных участках, оценки затрат на РР; регламентировать использование информационно вычислительных средств при решении задач формирования программы выполнения РР наг уровне территориальной подсистемы и системы объектов - выбора методов выполнения РР на линейной части МГ и отбора объектов.для включения в программу выполнения PP.
Для решения задачи выбора методов производстваРР на линейной части магистральных газопроводов используется, информация, получаемая путем осуществления технического контроля идиагностики, а расчета затрат на выполнение РР осуществляется с использованием рекомендаций [61].
По всей видимости, для решения задачи формирования программы выполнения, РР на уровне системы объектов необходимо, разработать пакет соответствующих прикладных, программ, реализация которых позволит осуществлять многокритериальное оценивание приоритетов объектов с учетом, всей информации, имеющейся к началу планирования, а также суждений экспертов по. тем факторам, которые не поддаются количественному"анализу:
Классификация дефектов газопроводов по несущей способности -одна, из важнейших составных частей многокритериальное оценивание приоритетов объектов для реализации" PP. В результате расчетов на прочность дефекты на. линейной части магистральных газопроводов подразделяются на опасные, приводящие к изменениям режимов перекачки углеводородного- сырья, и на потенциально опасные, не требующие ограничений на параметры режимов перекачки [93-99]!
На линейной части магистральных газопроводов с опасными дефектами ремонтные работы выполняются в первую очередь, а на участках.с потенциально опасными дефектами ремонтные работы могут быть организованы в плановом порядке.
Математические основы использования экспертной информации при решении неформализуемых задач управления организационно-производственной деятельностью
Пусть задано некоторое фиксированное множество объектов X = {x x -.jXn}, которые сравниваются попарно с точки4 зрения их предпочтительности, желательности, важности и т.п., а результаты сравнения записываются в виде матрицы,парных сравнений А = ац mxn, отражающей возникающее бинарное отношение предпочтения/безразличия на множестве X. На элементы матрицы А обычно1 накладываются дополнительные калибровочные ограничения, однозначно связывающие попарно симметричные элементы и aji. Имеется несколько основных типов таких калибровок.
Степенная калибровка определяется правилом V i,j- , ац 0: а -а = 1. Интерпретация указанного правила заключается в следующем: объект Xj превосходит в парном сравнении объект Xj в а раз. Матрицы, обладающие этими свойствами называются обратно-симметрическими [63]. Модель упорядочивания объектов Берна - Брука - Буркова возникла в период развития теории графов и ее приложений. Модель применяется для матриц со степенной калибровкой. Позднее Саати [12, 38] использовал эту модель для иерархических систем - метод анализа иерархий; (МАИ), где, по существу, многократно используется модель Берна - Брука - Буркова для каждого уровня иерархии. Проблема упорядочивания в модели Берна - Брука - Буркова сводится к нахождению собственного вектора W, отвечающего максимальному по модулю собственному числу А,тах матрицы А из векторного уравнения (А - A,-E)-W = 0, где Е - единичная матрица mxn. Здесь следует привести формулировку теоремы Перрона -Фробениуса, которая лежит в основе нахождения собственного вектора. Пусть матрица А неотрицательная и неразложимая.
Тогда: А имеет положительное собственное число, равное ее спектральному радиусу р(А) (спектральным радиусом р(А), квадратной матрицы А называется максимальный из модулей ее собственных значений); р(А) соответствует положительный собственный вектор; р(А) возрастает при возрастании любого из элементов матрицы А; р(А) имеет кратность 1. В силу приведенной теоремы собственный вектор W матрицы А может быть выбран положительным. При этом он нормализуется так, что Zi,n W = 1 и далее объекты упорядочиваются по убыванию соответствующих компонент вектора W. Метод анализа иерархий, разработанный для оценки приоритетов при выборе альтернатив формирует одно из наиболее перспективных направлений в теории принятия решений. Это направление основывается, в частности, на результатах многочисленных психометрических исследований способностей человека наблюдать, осознавать и выносить суждения о различиях в предъявляемых ему объектах (например, в весе, длине, объеме, концентрации веществ и т.п.). МАИ является систематической процедурой анализа проблемы принятия решений, которая состоит в итеративной декомпозиции и обработке суждений эксперта, группы экспертов, ЛПР по парным сравнениям, выраженным в специальных шкалах. В результате численно оценивается взаимодействие элементов иерархии: акторов, целей, критериев, наблюдений-и т.п. МАИ1 включает процедуры синтеза множественных суждений, получения приоритетов критериев, оценки альтернатив в шкалах отношений и выявления согласованности суждений. Анализу может быть подвергнута последовательность иерархий. В этом случае результаты; полученные в одной из них, используются в качестве входных данных при изучении следующей иерархии. Решение проблемы есть процесс поэтапного установления приоритетов - числовых оценок весов, последовательно приписываемых элементам иерархии. Приоритеты отражают процентные оценки значимости элемента с точки зрения всей совокупности суждений. МАИ. является специальным методом измерения (численной оценки) сложной совокупности экспертных суждений, способом правильно организовывать получение этих суждений с целью достижения лучшего приближения к реальности, объективности и согласованности оценок.
Приоритеты различных решений, вычисляемые с помощью МАИ, обобщают всю заложенную в расчет информацию (суждения экспертов, субъективные оценки факторов, предпочтения, а также точные числовые данные) в виде относительных весов, приписываемых каждому решению. Приоритеты иногда удается трактовать как вероятность успеха при: выборе данногофешения или как число голосов; поданных за каждый проект. МАИ позволяет формализовать процедуры количественной? оценки приоритетов, используя как числовую информацию (статистические; данные и пр.), так и систематизированные компаративные суждения экспертов, представленные в специальных шкалах. Так при выборе из заданного набора решений, проектов, программ можно учесть разнородные критерии. Применение МАИ сводится к выполнению последовательности операций (рис. 3.1): 1. Схему логического анализа изучаемой системы, представляют в виде иерархии, которая изображается графом связей между элементами?уровней. 2.
Уровнями иерархии могут служить: акторы (участники; процесса; действующие силы, организации, коллективы, поведение и предпочтения, которых могут воздействовать на результаты (исходы); группы критериев; определяющие5 действия акторов; критерии; альтернативные варианты решений или варианты проектов; программ и Т.П. 3: Входной информацией служат матрицы парных сравнений приоритетов элементов нижнего уровня с точки зрения элементов верхнего: уровня; которые программа- составляет по ответам та вопросы; задаваемые ею эксперту; Относительные; приоритеты, элементов оцениваются собственными; векторами-матриц суждений: 41 Векторы; относительных приоритетов, оценивающие влияние элементов (і+1)-го уровня на каждый элемент і-го; уровня; образуют матрицу; умножение? которой на вектор абсолютных приоритетов элементов і-го уровня задает вектор; абсолютных же приоритетов элементов (і+1)-го уровня иерархии: . 5. Последовательное; вычисление приоритетов элементов от верхних; уровней к нижними позволяет численно оценить влияние всех включенных: вг иерархию элементов? (акторов, групп критериев, критериев, действий) Has возможные исходы. Специальные показатели контролируют согласованность, всех сужденийэксперта.
Ранжирование конструктивных и эксплуатационных показателей магистральных газопроводов, потенциально влияющих на целостность газотранспортной системы
Оценку технического состояния и целостности линейной части магистральных газопроводов проводят в рамках специализированного комплекса инженерно-технических работ, включающего получение, обработку и анализ совокупности разнородных данных [73, 75, 77, 81]. Эти работы выполняют для оценки соответствия технических характеристик рассматриваемого магистрального газопровода требованиям нормативных документов, регламентирующих порядок применения МГ по назначению.
Соответствие МГ установленным требованиям оценивают на основе системы показателей технического состояния, характеризующих способность объекта выполнять заданные функции, путем сопоставления фактических и нормативно заданных значений показателей технического состояния.
В качестве критерия соответствия МГ установленным требованиям принимают выполнение совокупности ограничений, установленных в нормативной документации, удовлетворение которых обеспечивает поддержание объекта в работоспособном состоянии.
Различают оценки текущего и прогнозируемого технического состояний, определяемых, соответственно, на момент проведения анализа и на любой предстоящий момент времени.
Общий алгоритм. оценки технического состояния МГ предусматривает последовательную, реализацию следующих этапов: сбор и анализ исходной технической информации о МГ; проведение оперативной (функциональной) диагностики; экспертное обследование технического состояния МГ; анализ повреждений, установление их механизма и- определяющих параметров технического состояния МГ; установление закономерностей изменения определяющих параметров технического состояния, предельных состояний и их критериев; анализ отказов и предельных состояний, оценку последствий иг критичности отказов; обработку полученных, данных и прогнозирования ресурса; обоснование вариантов решений о возможности дальнейшей эксплуатации МГ.
Оценку технического состояния МГ осуществляют по параметрам технического состояния, обеспечивающим его надежную и безопасную эксплуатацию согласно нормативной и проектно-конструкторской документации, а остаточный ресурс - по определяющим параметрам технического состояния.
В качестве параметров технического состояния принимают параметры, изменение которых в отдельности или в некоторой совокупности может привести МГ в неработоспособное или предельное состояние.
С учетом принятых критериев предельного состояния и условий эксплуатации МГ в качестве параметров технического состояния могут быть использованы: 1) физико-механические характеристики конструкционных материалов (предел текучести, предел прочности, твердость, характеристики трещиностойкости, пределы выносливости, длительной прочности, характеристики микроструктуры материала и др.; 2) фактические располагаемые коэффициенты запасов прочности (по пределам- текучести, прочности, длительной, прочности, ползучести, трещиностойкости, устойчивости; по числу циклов или-напряжениямпри расчетах на циклическую прочность); 3) технологические показатели (температура, давление, параметры вибрации, режимы работы и т.д.).
Оценку параметров технического состояния и выбор определяющих параметров проводят по результатам анализа проектно-конструкторской документации (чертежи, схемы, планы и т.п.), технической документации (технический паспорт, инструкции по использованию и т.п.), данных оперативной (функциональной) диагностики, экспертного обследования ЛЧМГ.
При оценке ресурса по результатам предварительного анализа допускается использование дополнительных критериев предельных состояний; определяющих ресурсные характеристики; объекта, не предусмотренных исходной нормативной; проектной и эксплуатационной документацией.
Оценку остаточного ресурса проводят на основе установленных закономерностей изменения определяющих параметров, полученных при анализе механизмов накопления повреждений, зарождения и развития дефектов и по результатам измерения функциональных показателей. Структурная схема комплексной оценки технического состояния ЛЧ МГ приведена на рис. 4.2. При этом, проведение уточненных диагностических и расчетно-экспериментальных работ включает в себя: дополнительные диагностические работы по специальной программе; оценку фактических физико-механических свойств- материалов; уточненный анализ; напряженно деформированного состояния; уточненный анализ процессов накопления повреждений:
Рассмотрим? . алгоритм-; ранжирования конструктивных: w эксплуатационных показателей; магистральных газопроводов, потенциально влияющих на: целостность газотранспортной системы с использованием теории графов и матричного анализа.
Рассмотрим последовательно построение w анализ иерархической структуры для выбора схемы организации управления проектом. Требуется сопоставить и оценить, по заданной «совокупности критериев конструктивные изксплуатационньїепоказателиЛЧіМІТ сточки зрения их влиянияна целостность газотранспортной системы.
