Введение к работе
Актуальность темы исследования.
Общая безопасность систем трубопроводного транспорта (ТПТ) нефти и газа зависит в немалой степени от работоспособности других объектов инфраструктуры На магистральных нефтепроводах работают 395 насосных станций, резервуар-ные парки насчитывают 898 резервуаров общей вместимостью 13,1 млн м3 На газопроводах работают 249 компрессорных станций общей мощностью 40,2 млн кВт Активная мощность 21 подземного хранилища составляет около 80 млрд м3 Значительная пожаро- и взрывоопасность наземных объектов, высокий уровень энергонапряженности, разнохарактерность природных ландшафтов и даже их уникальность, в которых ведется строительство и эксплуатация объектов по географическим, геолого-минералогическим, природно-климатическим и другим факторам, создают значительные трудности в решении природоохранных и ресурсосберегающих задач О этих негативных явлениях было сказано В В Путиным при обсуждении проекта строительства нефтепровода из Сибири на Юго-Восток Азии, в результате чего в проект внесены существенные изменения, а трасса прохождения ТПС в целях снижения степени экологических рисков, была «сдвинута» на десятки километров от уникального бассейна озера Байкал
Отсутствие комплексного подхода к решению проблем охраны природы на всех стадиях формирования и функционирования объектов НГТК, обусловленное многолетним воздействием затратного механизма в экономике и остаточным принципом финансирования охраны окружающей среды, приводило и приводит к тому, что ущерб остается значительным На разных этапах жизненных циклов объектов НГТК виды ущерба обусловлены разными видами воздействий, которые подразделяются по соответствующим уровням управления
этап проектирования - прединвестиционные исследования, планирование проекта, разработка проектно-сметной документации, проведение торгов, заключение контрактов, строительно-монтажные работы, сдача проекта,
этап формирования - разведка, изыскания, бурение, обустройство, строительство,
этап функционирования - эксплуатация месторождений и трубопроводов,
этап возникновения аварийных ситуаций — краткосрочными крайне интенсивными физико-химическими воздействиями в результате отказов, потерь нефти, газа, нефтепродуктов, ремонтно-восстановительных мероприятий, сопровождающимися ущербом во всех компонентах природной среды
Следовательно, задачи эффективного управления процессами природосбе-режения, поддержки тенденции снижения технико-экономической и социальной опасности объектов в аспекте экологической безопасности НГТК являются весьма многогранными, комплексное решение которых возможно совместными усилиями специалистов различных направлений
Этим обеспечивается важность и актуальность исследования наземных нефтегазовых объектов с точки зрения разработки целенаправленных воздействий современных методов снижения экологического риска и формирования адекватных природоохранных способов повышения эффективности их качества и управления процессами обеспечения безопасности, что в условиях отсутствия нормативно-технических требований по комплексным природоохранным решениям при проектировании, строительстве и эксплуатации наземных объектов обусловливает необ-
ходимость и значимость проведения соответствующих исследований по этим задачам
Таким образом, тема исследований, включающая решение задачи разработки методических подходов и алгоритмов управления процессами повышения эффективности их качества и обеспечения безопасности функционирования объектов неф-тегазотранспортных систем на этапах жизненного цикла, определяющая пути устойчивого развития экономики страны, повышение ее социальной значимости и энергетической независимости является актуальной и имеет важное научно-техническое и прикладное значение для предприятий отрасли
Цель работы Решение задачи формирования научно-обоснованных методических подходов и организационно-технологических мероприятий по разработке алгоритмов системного анализа и совершенствования управления, имеющей существенное значение для повышения эффективности, качества, надежности и безопасного функционирования объектов нефтегазотранспортных систем на основных этапах жизненного цикла
Задачи исследования. Дня достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи
предложены теоретические основы и методы системного анализа определения основных направлений воспроизводства минерально-сырьевой базы для формирования путей устойчивого развития нефтяной и газовой промышленности,
разработаны критерии и обоснованы методические подходы для принятия решений по оценке факторов безопасности, необходимые для определения ожидаемого ущерба при аварийных ситуациях на объектах ТПС,
разработаны модели описания расчета и оценки эколого-технологического риска при аварии на нефтегазовом объекте,
разработаны алгоритмы диагностики и информационно-математической поддержки при принятии управленческих решений, ориентированных на повышение эффективности решения задач оптимизации и управления факторами системного анализа, прогнозирования и обеспечения безопасности нефтегазовых объектов,
исследованы способы оценки риска и алгоритмы идентификации процессов диагностики сложных систем, обеспечивающие устойчивое развитие, повышение эффективности и надежности действующих и проектируемых ТПС,
выработаны рекомендации по формированию процессов оптимального обслуживания проблемно-ориентированных систем управления магистральными трубопроводами в режимах их эксплуатации для повышения эффективности их качества и надежности
Объектом исследования является система обеспечения безопасности наземных объектов нефтегазотранспортного комплекса
Предметом исследования - методические подходы, организационные формы, технологические мероприятия и алгоритмические разработки повышения эффективности систем обеспечения действующих и повышения безопасности проектируемых объектов НГК
Методы исследования основаны на положениях теории множеств, теории вероятностей и математической статистики, теории принятия решений в условиях неопределенности, алгоритмов теории случайных функций, непрерывных дробей, инверсионных преобразований и системного анализа, теории управления в организационных системах, экономико-математических методов, теории построения
иерархических систем, методов имитационного моделирования организационно-технологических процессов в сложных технических системах
Научная новизна исследований. В диссертации предложены новые методические подходы формирования организационно-технологических мероприятий и разработаны алгоритмы совершенствования управления и принятия решений для повышения эффективности, качества и безопасности проектируемых и действующих объектов нефтегазотранспортных систем
Практическая ценность диссертационного исследования. Теоретические исследования завершены созданием на основе полученных результатов методических рекомендаций, выводов, предложений и практических алгоритмов по формированию организационно-технологических мероприятий и прикладных способов повышения эффективности систем обеспечения безопасности объектов ТПС на этапах их жизненного цикла
Практическая значимость научных результатов и выводов подтверждена актами внедрения
Научные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения
методические подходы оценки факторов безопасности и определения ожидаемого ущерба при аварийных ситуациях на объектах нового строительства и при эксплуатации ТПС,
структурная схема создания объектов ТПС с учетом обеспечения безопасности на этапах жизненного цикла и перечень нормативно-технических предложений по ее реализации,
система многоуровневых организационно-технологических мероприятий и алгоритмы эффективного управления факторами безопасности на этапах сооружения и эксплуатации нефтегазовых объектов,
модель расчета эколого-технологаческого риска и обоснования природоохранных мероприятий по его снижению для действующих и проектируемых ТПС,
методика, алгоритмы и рекомендации по формированию процессов оптимального обслуживания объектов ТПС в условиях аварийных ситуаций
Достоверность и обоснованность научных результатов достигается выбором реальных исходных показателей, характеризующих состояние функционирующих и проектируемых объектов нефтегазового строительства, достаточностью их объемов и глубиной представления, научно-обоснованными методами системного анализа, практикой внедрения мероприятий и реализации результатов в НГК, НГСК, ТПТ
Апробация работы и публикации. Полученные в диссертационной работе основные научные положения, прикладные результаты и рекомендации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях, в том числе международных («Мягкие вычисления и измерения», ЛЭТИ, С-П, 2003), опубликованы в Сборнике научных трудов «Наука производству - проблемы и решения» (МАЭН, 2002), НТС «Судостроительная промышленность», сер Системы автоматизации, проектирования, производства и управления (Вып №35, 2004), «Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе» (№ 4-5, 2000), трудах Международной инновационно-энергетической ассоциации «Энергия будущего» (М ,2006), Вестнике МАРТИТ (Вып 5, 2006), научно-техническом отчете (Центр, ФГУП ЦНИИ, 2004)и др
Результаты исследований апробированы в практической деятельности
ЗАО «Нефтегазстрой», ОАО «Востокнефтепроводстрой» и др
По материалам выполненных исследований опубликовано 9 научных работ, общим объемом 8,95 п л , лично автору принадлежит 2,3 п л , отражающих основные результаты диссертации
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав с выводами, заключения, списка литературы (114 наименований) Основное содержание диссертации изложено на 151 странице текста, иллюстрированного таблицами и рисунками
