Введение к работе
Актуальность проблемы интенсификации транспортно-перегрузочных процессов блочпо-комплектаых устройств (ТИП БКУ) определяется сложившимися условиями перехода топливно-энергетическою: комплекса России к рыночной экономике. Российская Федерация являла мировым лидером по объемам добычи углеводородного сырья, значительно уступает зарубежным странам с развитой нефтегазовой промышленностью по показателям строительства нефтегазовых объектов. 13а истекшие двадцать лет средние запасы нефтяных месторождений сократились примерно в четыре раза. Обустройство новых месторождений сдерживается неудовлетворительной инвестиционной политикой, систематическим дефицитом материально-технических ресурсов. Одним из решающих факторов ускоренного сооружения нефтегазовых объектов является ксм-плектно-блочное строительство (КБС).
При строительстве комплектно-блочных нефтегазовых объектов подсистема транспорта БКУ является определяющей, однако транспортный процесс до сих пор считается вспомогательным и тем самым опрех;е-ляется его второстепенность и малозначнмость. Затраты на доставку н г е-регрузку БКУ в нефтегазодобывающие районы Западной Сибири состгл-ляют 40-60% от стоішостп строительства, против 12-15% в среднем :к> стране. Затраты живого и овеществленного труда в транспортно-перегрузочных процессах БКУ не приводят к созданию новых материальных ценностей, как это имеет место в других отраслях (машинсстроении., добыче нефти, газа и т.п.). Тем более транспортные задачи необходимо решать так, чтобы затраты труда на перемещение БКУ были минимальными. В связи с этим особое значение приобретает разработка научных методов интенсификации транспортно-перегрузочных работ БКУ, синхронизация всех звеньев трапспортного процесса с целью ликвидации диспропорций между транспортно-перегрузочными работами и достигнутым уровнем строительного и заводского производства БКУ. Детермироваиный и вероятностный характер сьязей транспортного процесса обуславливал необходимость научного подхода к проблеме интенсификации транспорг-но-перегрузочных работ. Научно обоснованный подход к интенсификации транспортно-перегрузочных процессов блочно-комплектных устройств и суперблоков (СБ) затруднен тем , что транспортные издержки на. доставку БКУ, как самостоятельный показатель, не учитываются. По действующей методологии в комплектпо-блочном строительстве транспортные затраты включаются в сметную стоимость сооружаемого объекта. Такая практика
затрудняет возможность выявления и использования резервов транспортных затрат.
Современный этап развития комплектно-блочного строительства характеризуется переходом к сооружению наземных объектов магистральных трубопроводов из суперблоков массой 300 т и более. Применение суперблоков требует соответствующего совершенствования транспортно-перегрузочных процессов, внедрения новых технических средств оснащения транспортного потока. Интенсификация ТПП БКУ и СБ на этапе суперблочного строительства окажет серьезное преобразующее воздействие не только на подсистему транспорта, а также и на подсистемы проектирования, изготовления и монтажа БКУ: позволит создать и внедрить БКУ второго поколения с качественно новыми условиями эксплуатации и обслуживания.
Цель работы. Целью исследований являлось повышение эффективности строительства нефтегазовых объектов за счет решения в теоретическом и практическом плане проблемы интенсификации транспортно-перегрузочных процессов блочно-комплектных устройств на базе применения новых методов и средств комплексного оснащения и синхронизации транспортного потока.
Основные задачи исследований. Реализация поставленной цели предполагает системный подход. Это позволило рассматривать проблему интенсификации ТПП БКУ и СБ во взаимной связи всех подсистем комплектно-блочного строительства, их развитии и динамике. В работе использованы экономико-математические методы линейного программирования, вероятностно-статистические, теории массового обслуживания и экспертных оценок.
В результате теоретических, экспериментальных и производственных исследований решены следующие основные проблемные задачи:
исследованы и установлены региональные транспортные ограничения при перевозке блочных устройств и суперблоков в условиях Западной Сибири. Дан прогноз изменения транспортных ограничений до 2010г., определены предельные габаритные размеры блочных устройств и суперблоков, установлен перспективный унифицированный размерный ряд суперблоков;
разработана и оптимизирована транспортная схема доставки блочных устройств и суперблоков на нефтегазопромысловые месторождения, подлежащие освоению в ближайший период;
методами теории массового обслуживания и линейного программирования с целью минимизации простоев синхронизирована работа погрузочных, транспортных и разгрузочных машин и механизмов, уста-
новлено оптимальное количество одновременно работающей транспортно -перегрузочной техники;
разработаны методы интенсификации транспортно- перегрузочных работ БКУ (на примере Тюменского района);
установлены факторы, повышающие организацнонно-технологаческую надежность транспортно-перегрузочного потока БКУ и способы, позволяющие ее прогнозировать.
Основные разделы работы выполнялись в соответствии со следующими директивными документами:
Постановлением "О мерах по обеспечению ввода в эксплуатацию Ямбургского газоконденсатного месторождения в Тюменской облас-ти",(пункт 27);
разделом 0.04.04. "Разработать и внедрить прогрессивные технологии и технические средства комплектно-блочного метода сооружения наземных объектов нефтяной и газовой промышленности" общесоюзной научно-технической программы Госкомитета по науке и технике 051 "Сооружение объектов нефтегазового комплекса" (утв. 30.10.85г. №555);
"Программой работ по развитию комплектно-блочного метода строительства объектов нефтяной и газовой промышленности в Западно-Сибирском нефтегазовом комплексе с учетом использования накопленного' опыта для других районов страны"(утв. 26.11.85 Госстроем СССР, Миннефтегазстроем, Мпннефтепромом и Мингазпромом);
"Первоочередными мероприятиями по развороту работ, связанных с освоением месторождений полуострова Ямал, и строительству магистральных трубопроводов"(утв. 30.06.86. Мингазпромом);
Государственной научно-технической программой
"Прогрессивные технологии комплексного освоения топливно-энергетических ресурсов недр Россип"(ГНТП "Недра России".) - направление 6, научно-технический проект 6.1
Научная новизна. Впервые в теории и практике комплектно- блочного строительства нефтегазовых объектов предложена, научно обоснована и практически реализована концепция системной интенсификации транспортно-перегрузочных процессов БКУ.
Сформулированы научные положения, являющиеся новыми в аспекте методологии, технических и технологических решений ТПП БКУ. Разработана научно-методическая основа системного анализа ТПП БКУ, заключающаяся в формировании специального математического представления взаимодействия всех звеньев подсистемы транспорта и монтажа БКУ в условиях Западной Сибири.
На основе имитационных моделей и линейного программирования разработаны методы оптимизэдии функционирования локальных транспортных узлов. Предложены методы синхронизации транспортно-перегрузочных и монтажных работ с БКУ, позволяющие минимизировать простои транспортно-перегрузочной техники и устанавливать оптимальнее количество одновременно работающих транспортных средств.
Выполнена постановка задачи, установлены критерии оптимальности и іраничньїе условия, позволяющие оптимизировать комплекты транспортно-перегрузочной телики, технологию и транспортную схему доставки БКУ.
На основе транспортных ограничений впервые установлен размерный ряд суперблоков массой до 1800т, предложен на примере установки комплексной подготовки газа (УКПГ) для Ямбурга и Ямала метод оптимизации поблочного состава нефтегазового объекта.
Практическая ценность и реализация результатов исследо-іаїшй.
Результаты, выполненных автором и при его участии, исследований и разработок явились основой новых технических и технологиче-:игх решений в технологии комплектно-блочного строительства нефтегазовых объектов.
Основные результаты реализованы в практике комплектно- блочно-х) строительства:
"Рабочий проект по перггрузке и транспортированию круппогаба-ттных компллектно-блочных устройств массой до 300 т." - внедрен на Імоургском газоконденсатном месторождении (ГКМ) при сооружении ус-аыовок комплексной подготовізі газа;
"Трааспортная схема доставки блочных устройств и суперблоков в гефтегазодобываюшие районы Западной Сибири" - внедрена в объедине-ган "Сибгазкомплектмонтаж";
пакет прикладных программ "Маршрут" для расчета на ЭВМ ранспортных затрат на доставку блочных устройств - внедрен трестом Орггехстроой" объединения "Сибкомплектмонтаж" при разработке пробегов производства работ и институтом НИПИКБС при расчете сметных ієн на транспортировку БКУ;
отраслевой стандарт ОСГ 102-101-85 "Блоки, боксы, блок-боксы і ас с ой до 30т. Общие требования к транспортированию" и ведомствен-ые строительные нормы ВСН 002-88 'Технология и организация строи-ел ьства объектов в комплектно - блочном исполнении" - внедрены ор-аялзациями Миннефтегазстроя;
"Методика и практические рекомендации определения возможности доставки: суперблоков водоизмещающего исполнения по рекам западной Сибири" - внедрены институтом НИПИКБС при разработке проектов газонефтепромысловых объектов в суперблочном варианте;
"Методика и практические рекомендации по выбору транспортной схемы доставки блочных устройств и суперблоков в нефтегазодобывающие районы Западной Сибири" - внедрены трестом "Оргтехстрой" объединения "Сибкомішектмонтаж" и инстптутсм НИПИКБС при разраоопсе транспортных схем.
Основные результаты теоретических їі экспериментальных исследований использованы автором при подготовке рукописи монографии "Сооружение газонефтепромысловых объектов в комплектно-блочном исполнении", одобренной и опубликованной издательством "Недра" в 1989г.
Подготовленный автором по результатам исследований научно-технический обзор "Монтаж блочно-комплектных устройств при сооружении наземных объектов магистральных трубопроводов в Западной Сибири" рекомендован в качестве пособия при подготовке к сдаче кандидатского экзамена по специальности 05.15.07 "Строительство и эксплуатация нефтегазопромыслов" (см. "Программу-минимум кандидатского экзамена по специальности 05.15.07," утв. коллегией ВАК СССР 20.03.85г.).
Основные положения, разработанные в диссертации, нашли отражение в "Руководстве по комплектно-блочному методу строительстаа объектов. Р-506-83" (разработчик ВНИИСТ) и "Методических рекомендациях по комплектно -блочному строительству объектов" (разработчик ЦНИИОМТП Госстроя СССР).
Результаты исследований, выполненные автором, экспонировались в 1977г. 1986г. 1987г на ВДНХ СССР и были удостоены медалей.
Апробация работы. Основные положения работы рассмотрены и обсуждены на: научно-практической конференции "Научно-техлические и социально-экономические проблемы механизации производства и сокращения ручного труда" (г.Тюмень,март1981г), научно-технической конференции "Проектировщики и исследователи Тюмени в борьбе за эффективность и качество" (г. Тюмень, апрель 1983г), отраслевом семинаре Мішнефтегазстроя "Индустриализация строительства наземных объектов нефтяной и газовой промышленности" (г. Москва, ВДНХ СССР, декабрь 1983г), отраслевой школе-семинаре Мішнефтегазстроя (г. Саратов, май 1984г), всесоюзном семинаре передового опыта по разработке и внгдре-пию комплектпо-блочного строительства (г. Тюмень, декабрь 1984г), IX конференции ВНИИПКгехоргаефтегазстроя (г. Москва, декабрь 1936г.),
совместном заседании секций НТС Миннефтегазстроя и Минавтотранса "Технические требования и задания на проектирование транспортных средств для перевозки суперблоков массой до 1300т" (г. Москва, ноябрь 1986г.), всесоюзном практическом семинаре Госстроя СССР (г. Москва, февраль 1987г.), всесоюзном совещании "Повышение заводской и монтажной готовности технологического оборудования, поставляемого для строительства" (г. Челябинск, июнь 1987г.). , всесоюзном совещании по проблемам развития строительной науки (г. Москва, апрель 1990 г), отраслевом совещании по вопросам экономики и управления наукой в нефтегазовом строительстве (г. Томск, август 1993 г.), международной научно-технической конференции "Нефть и газ Западной Сибири" (г. Тюмень, май, 1996г.)
Публикация. По теме диссертации опубликовано 61 работа, из них нормативно-методических документов - 9, научных трудов - 46 (в соав-торстве-23),в том числе объемом более двух печатных листов - 9, авторских свидетельств- 6. Часть результатов исследований вошла в отчеты по шести научно-исследовательским темам СибНИПИгазстроя и НИПИКБС (номера гос. регистрации: 76020162; 01.82.0.092997; 01.83.0.067308; 01.86.0.0866519; 01.86.0.086521; 01.87.0.072351), выполненных под научным руководством автора.
Структура и объем работы. Структурная схема диссертации приведена на рис.1. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, трех приложений, содержит 277 страниц основного текста, список литературы из 128 наименований, из них 18 на иностранном языке.