Введение к работе
Актуальность работы.
Современные экономические условия и научно- технический прогресс активно способствуют тому, что на смену классическому подходу, когда в качестве критериев выполнения поставленных задач были экономические, экологические, надежностные показатели, приходит иной подход, в котором доминирует более общий по характеру критерий – критерий качества.
В ближайшей перспективе ожидается существенное изменение сложившихся условий добычи и транспортировки газа. Большинство стратегических объектов газотранспортной системы функционируют в условиях Крайнего Севера. Качество их функционирования начинает существенным образом зависеть от их географического положения. Экстремальные климатические и геокриологические условия полуострова Ямал предъявляют новые требования к вопросу управления качеством в жизненном цикле системы транспортировки газа (СТГ). Это и обуславливает актуальность решения научной задачи управления качеством функционирования системы транспортировки газа в ее жизненном цикле в условиях полуострова Ямал.
Рассматривая систему транспортировки газа, как сложную техническую систему, можно утверждать, что качество во многом определяется сохранением целостности системы, этот показатель является определяющим при безаварийном и штатном режиме функционирования объектов.
В положениях о диспетчерско-технологической службе ОАО «Газпром» сформулированы задачи бесперебойного снабжения потребителей газа, надежности поставок газа потребителю.
Целью работы является разработка методики управления качеством функционирования системы транспортировки газа для научного обоснования рекомендаций по рациональным мерам контроля, мониторинга и восстановления нарушаемой целостности объектов СТГ в условиях полуострова Ямал.
Данная цель работы определяет круг направлений исследования:
1. Провести анализ существующих методов и средств управления качеством.
2. Разработать методику управления качеством системы транспортировки газа в условиях полуострова Ямал.
3. Провести анализ применения методики на различных этапах жизненного цикла СТГ с выработкой рекомендаций по рациональным мерам контроля, мониторинга и восстановления нарушаемой целостности объектов СТГ.
Объектом исследований являются методики управления качеством сложных технических систем, а предметом исследований – управление качеством системы транспортировки газа.
Научная новизна работы заключается в разработке методики управления качеством системы транспортировки газа для экстремальных климатических и геокриологических условий полуострова Ямал, устанавливающей зависимость уровня остаточного риска нарушения целостности системы транспортировки газа от управляющего воздействия на систему контроля, мониторинга и восстановления целостности системы.
Теоретическая значимость:
проведены модернизация и адаптация к процессам функционирования СТГ базовых математических моделей опасного воздействия на системы, обеспечившие получение новых результатов в части прогнозных рисков и их интерпретации;
разработана новая методика управления качеством функционирования СТГ при ее создании, эксплуатации и сопровождении в условиях полуострова Ямал, вносящая вклад в расширение представлений о взаимозависимости реальных угроз и системных мер противодействия угрозам;
изучены причинно-следственные связи экономически приемлемого процесса транспортировки газа с возможными природными и техногенными угрозами и типовыми системными процессами контроля, мониторинга и восстановления нарушаемой целостности СТГ;
разработан методический подход к обоснованию рациональных значений параметров мер противодействия множеству природных и техногенных угроз, исходя из уровня допустимых рисков, применимый при создании, эксплуатации и сопровождении СТГ.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что:
методические решения, разработанные в рамках диссертационной работы, реализованы в ПИР «Автоматизированная система управления производственно-технологическим комплексом Сосногорского ЛПУ с интеграцией в ДП МГ» в составе стройки «Система магистральных газопроводов Бованенково – Ухта», что подтверждено актом реализации;
методические решения, разработанные в рамках диссертационной работы, реализованы в НИР «Создание нового уровня системы управления проектированием объектов нефтепроводной системы» - Комплексной системы управления проектным производством (КСУПП) ОАО «АК «Транснефть», что подтверждено актом реализации;
путем решения многочисленных прикладных задач определены перспективы практического использования предложенной методики для научного обоснования рекомендаций по рациональным мерам контроля, мониторинга и восстановления нарушаемой целостности составных компонентов СТГ;
представлены практические рекомендации по рациональному применению предложенной методики для обоснования допустимых рисков по «прецедентному принципу».
Основными результатами, выносимыми на защиту, являются:
методика управления качеством функционирования СТГ на основе прогнозирования рисков и обоснования рекомендаций по рациональным мерам контроля, мониторинга и восстановления нарушаемой целостности объектов СТГ;
обоснование допустимых уровней прогнозных рисков для качества функционирования СТГ на период 2023-2043 годы по «прецедентному принципу»;
рекомендации по управлению качеством функционирования СТГ, включая обоснование рационального набора средств и частоты контроля, мониторинга и восстановления нарушаемого качества с учетом ограничительных условий при создании, эксплуатации и сопровождении СТГ.
Достоверность и обоснованность полученных результатов, выводов и рекомендаций обусловлена тем, что:
в разработанной методике управления качеством корректно применены методы теории вероятностей и системного анализа, в качестве базовых использованы положительно зарекомендовавшие себя на практике математические модели опасного воздействия на сложные системы;
при моделировании использованы проверяемые данные и факты, накапливаемые по результатам измерений и обрабатываемые в интересах последующего моделирования статистическая информация о системных процессах контроля, мониторинга и восстановления нарушаемой целостности с обоснованием подбора объектов анализа;
получаемые результаты расчетов согласуются с опытными и статистическими данными в различных областях приложений (в т.ч. хранения продукции, противоаварийной защиты, диспетчерского управления, непрерывного производства, инженерного обеспечения, для информационных систем), включая результаты проведенных ранее исследований различных авторов;
в частных случаях установлено совпадение полученных результатов с результатами применения методов оценки надежности функционирования систем, полученных из независимых источников.
Апробация работы осуществлялась на конференциях:
IX Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России»;
VII международная научно-практическая конференция «Математическое и имитационное моделирование систем. МОДС 2012»;
V Международная конференция «Компьютерные технологии поддержки принятия решений в диспетчерском управлении газотраспортными и газодобывающими системами. DISCOM 2012».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК.
Объем и структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитируемой литературы. Работа изложена на 149 страницах.
