Анализ и прогноз затрат на диагностику и устранение дефектов трубопроводов в ООО "Газпром переработка"

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Анализ и прогноз затрат на диагностику и устранение дефектов трубопроводов в ООО «Газпром переработка»

Москалюк Дмитрий Александрович

планово-финансовый отдел СГПЗ

ВВЕДЕНИЕ

затрата дефект изношенность корреляция

Трубопроводный транспорт нефти и газа - одно из важнейших звеньев энергетической отрасли России и мировой энергетики в целом. Экспорт углеводородов ежегодно приносит нашей стране солидную долю государственного бюджета и обеспечивает энергетическую безопасность европейских стран. Ни для кого не является секретом, что экономика России сильно зависима от доходов от реализации углеводородов, и в ближайшем будущем экономический рост нашей страны будет зависеть от них. Это и позволяет провести прямую зависимость между безопасностью трубопроводной транспортировки и экономической стабильностью.

Одной из важнейших проблем современного трубопроводного транспорта является проблема надежности трубопроводных систем.

Как известно, надежность трубопроводных систем напрямую связанна с возникновением большего количества дефектов, аварий, инцидентов и т.д. Поэтому следует уделять повышенное внимание надежности трубопроводных систем и их износу, который так же играет огромную роль в повышении надежности и эффективности трубопроводов.

Существует множество методик, которые позволяют рассчитать аварийность участка трубопровода в зависимости от хрупкого разрушения, коррозионной обстановки, износа и прочих факторов. Далее приводится один из способов прогнозирования количества возможных инцидентов в трубопроводном транспорте.

Обеспечение экологической безопасности производственных объектов, связанных с транспортировкой и добычей газа, является приоритетной на уровне государственной политики. Это связано не только с тем, что Россия подписала Декларацию по окружающей среде на Всемирном форуме в Рио-де-Жанейро (Бразилия, 1992 г.), но и в большей степени с тем, что средства, выделяемые на ликвидацию последствий чрезвычайных ситуаций, особенно техногенного характера, значительно превосходят затраты на обеспечение надежности производственного объекта. Основные источники загрязнения приземного слоя атмосферы при трубопроводной транспортировке нефти и газа - аварийные выбросы газа при отказах линейной части трубопроводов, а также продукты их сгорания.

Объекты трубопроводного транспорта неочищенного газа относятся к категории опасных, отказ которых ведет, как правило, к значительным материальным и экологическим потерям. Одним из основных критериев экологической безопасности газопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, является их надежность. С одной стороны, для эксплуатирующей трубопроводы организации важно обеспечить их эксплуатационную надежность, учесть финансовые затраты для оценки технического состояния объектов и провести другие мероприятия, направленные на поддержание надежности. С другой стороны, учитывая близость населенных пунктов с трассами трубопроводов, а также их пересечения с основными водными преградами, на первый план ставится задача с повышенными требованиями обеспечения экологической безопасности.

В связи с этим в данной работе рассмотрен вопрос повышения надежности и экологической безопасности трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды при использовании современных средств технической диагностики.

Не следует говорить, что надежность трубопроводных систем напрямую связанна с возникновением большего количества дефектов, аварий, инцидентов и т.д. Поэтому следует уделять повышенное внимание надежности трубопроводных систем и их износу, который играет огромную роль в повышении надежности и эффективности трубопроводов.

При формировании газотранспортной системы Газпрома в 70-80-х гг. прошлого века в нее был заложен значительный запас прочности. По состоянию на 31 декабря 2005 г., средний срок эксплуатации магистральных газопроводов составляет 22 года. Стабильность их функционирования обеспечивается благодаря внедрению прогрессивных методов диагностики, проведению планово-предупредительных и ремонтных работ. Объективным свидетельством этому является снижение количества технических отказов на газопроводах с 25 в 2004 г. до 22 в 2005 г.

По мере старения трубопроводов возрастает опасность аварийной ситуации, разрывов труб и возникающих при этом разливов углеводородных продуктов и загрязнения водоемов, что придает особую важность вопросам обеспечения надежности и экологической безопасности процессу их эксплуатации.

Прежде всего, следует разобраться в том, что такое дефект. Дефект - это недостаток, изъян, повреждение, иначе говоря, отклонение объекта от его идеального строения и состояния. Для предприятия в сфере трубопроводного транспорта дефектом также считается отличительная особенность участка трубопровода. Наиболее распространенными типами дефектов являются: расслоения и потери металла как внешние, так и внутренние. Потери металла происходят, главным образом, вследствие коррозионных процессов.

Обнаружение дефекта невозможно без своевременно проведенной диагностики трубопровода. Существует несколько видов диагностики трубопроводов, но основным из них является дефектоскопия, которая основана на получении информации в виде электрических, световых, звуковых и других сигналов о качестве проверяемых объектов при взаимодействии их с физическими полями или веществами. Она же в свою очередь подразделяется на ультразвуковое, магнитное, акустическое, капиллярное, оптическое, радиационное, токовихревое сканирование и другое.

Внутритрубная дефектоскопия зарекомендовала себя как наиболее информативный метод и по существу является основным при диагностике линейной части газопроводов. Многолетний опыт работы по внутритрубной дефектоскопии на трубопроводах позволил сформулировать основные критерии выбора метода внутритрубной инспекции для различных трубопроводов. Один из них заключается в том, что газопроводы, транспортирующие сероводородсодержащие среды, необходимо обследовать ультразвуковыми снарядами.

Внутритрубная ультразвуковая дефектоскопия выявляет следующие типы дефектов: потерю металла (внутренней и наружной поверхности трубопровода), металлургические расслоения, неметаллические включения, вмятины, гофры, риски, отложения. Особенностями трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, являются водородные расслоения и сероводородное растрескивание металла, которые являются наиболее опасными и не прогнозируемыми дефектами.

На основе информации, получаемой внутритрубными инспекционными снарядами, появилась возможность проводить оценку технического состояния трубопровода, определять безопасные технологические режимы, устанавливать периодичность ремонта участков трубопровода, а, следовательно - планировать работы по реконструкции.

Для целей исследования и проведения анализа и прогнозирования затрат на диагностику трубопроводов и устранение дефектов возьмем трубопроводы, которые находятся на балансе Северного ЛПУ, Сосногорского ГПЗ и Вуктыльского ГПУ.

Но исследование всего одного предприятия не может гарантировать достоверность результатов и выводов. Поэтому было также проведено исследование трубопроводных систем ОАО «Северные МН».

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Дадим краткую характеристику ОАО «Северные МН». На балансе общества находятся магистральные нефтепроводы общей протяженностью 1579,68 км, которые разделены на 2 участка Уса - Ухта и Ухта - Ярославль.

Для целей исследования возьмем временной период с 1998 года по 2004 год. Протяженность магистральных нефтепроводов за этот период изменилась с 1559,3 км до 1579,68 км. Данные по возрастной структуре нефтепроводов приведены в таблице 1.

Основная часть МН (85,2%) в 2004 году состояла в возрастной группе «>30 лет». Это позволяет сделать предположение о том, что магистральные нефтепроводы в течение нескольких лет не обновлялись.

В следующей таблице 1 представлены статистические данные о затратах на диагностику, устранение дефектов и их количестве в период 1998-2004 гг., которые в дальнейшем будут использованы для целей анализа.

Таблица 1

Статистические данные о затратах на диагностику, устранение дефектов и их количество в период 1998-2004 гг.

Затраты на диагностику возросли за анализируемый период на 85,8 % (с 36553 тыс. руб. до 67910,9 тыс. руб.), средний ежегодный темп прироста составляет 13,2 %. Затраты на устранение дефектов с выросли на 693,2 % (с 6600 тыс. руб. до 52352 тыс. руб.), средний ежегодный темп прироста составил 51,3 %.

При исследовании совокупности затрат было обнаружено, что затраты на диагностику и на устранение дефектов имеют сильное отклонение от своего среднего значения как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Это можно увидеть на рисунке 1.

При исследовании этого графика можно сделать следующие выводы. Динамика роста затрат на устранение дефектов имеет ярко выраженный линейный характер, т.е. можно говорить о равномерном росте затрат, но динамика роста затрат на диагностику не является линейной, т.к. не наблюдается равномерного роста или падения. Это связано с тем, что существует определенная периодичность в диагностике отдельных участков трубопроводов. В ОАО «Северные МН» этот период составляет 6 лет.

Данная диаграмма является основой для дальнейшего исследования связей и зависимостей, рассмотренных в данном докладе.

Рис. 1. Динамика изменения затрат на диагностику и устранение дефектов, 1998-2004 гг.

Рис. 2. Зависимость между затратами на устранение дефектов и количеством устраненных дефектов

Вполне очевидным должен является тот факт, что существует прямая зависимость между затратами на устранение дефектов и их количеством. При установлении тесноты связи между этими факторами было замечено, что объем затрат на устранение дефектов зависит от количества дефектов всего лишь на 4,73%, что свидетельствует о том, что зависимостей между этими факторами, как ни странно, практически нет. Графически это выражено на рисунке 2.

Следовательно, объем затрат на устранение дефектов на 95,27% зависит от какого-то другого фактора или от совокупности факторов. Для нахождения этих факторов мы расширили зону поиска и провели корреляционный анализ между несколькими факторами. Итоги анализа представлены в таблице 2.

Таблица 2

Итоги корреляционного анализа

Таким образом, как видно из таблицы 2, наибольшая теснота связи присутствует между затратами на устранение дефектов и износом МН - 93,81%. Зависимость между затратами на диагностику и износом МН - 37,81%. Зависимость между общими затратами и износом МН - 85,94%. Графически это выражено на рисунке 3.

Рис. 3. Зависимость между износом и затратами на диагностику и устранение дефектов

Исходя из обнаруженной связи, можно сделать вывод, что стоимость эксплуатации магистральных нефтепроводов напрямую зависит от их технологического состояния, следовательно, при повышении коэффициента износа повышается и стоимость эксплуатации, и наоборот.

Используя полученные данные и основываясь на законах статистики, можно спрогнозировать объем затрат на диагностику и устранение дефектов на определенный период.

Для нахождения функции прогноза можно использовать экспоненциальное приближение и линейное приближение, а также вероятностный подход. Но использование только одного метода не даст наибольшей достоверности прогноза.

Для нахождения наиболее точного результата можно использовать несколько методов с разными коэффициентами доверия. Расчет проводился со следующими коэффициентами доверия: линейное приближение - 60%, экспоненциальное приближение - 40%. Такое распределение обусловлено тем, что уровень роста экспоненциальной функции очень высок, а линейная функция будет сглаживать этот рост.

Были получены следующие данные (см. таблицу 3).

Таблица 3

Прогноз роста общих затрат

Рассмотрим результаты прогнозирования затрат различными методами:

при экспоненциальном приближении к 2012 году затраты вырастут до 311 млн. руб. (рост 2,69 раза);

при линейном приближении к 2012 году затраты вырастут до 179 млн. руб. (рост 1,58 раза);

при приближении с коэффициентами доверия к 2012 году затраты вырастут до 230 млн. руб. (рост 2,04 раза).

В графическом выражении эти данные представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Прогноз роста общих затрат

Как видно из таблицы и графика, при сохранении существующего технологического состояния и уровня затрат можно предположить, что к 2012 году сумма затрат на диагностику и устранение дефектов достигнет примерно 230 млн. рублей. В дальнейшем скорость прироста необходимых затрат будет повышаться, соответственно требуя повышения финансирования и новых вложений.

Исходя из вышеизложенного, можно с уверенностью утверждать, что затраты на эксплуатацию магистральных нефтепроводов будут увеличиваться еще сильнее при сохранении текущей тенденции увеличения коэффициента износа. Следовательно, наиболее логичным и оптимальным решением этой проблемы будет замена большей части изношенных нефтепроводов. Замена линейной части - мероприятие, требующее больших материальных и временных затрат. На наш взгляд наиболее вероятными источниками финансирования данных работ являются:

тарифная выручка (за счет изменения размера и структуры тарифа);

ужесточение системы штрафов за поставку в трубу нефти низкого качества. Производители будут вынуждены либо платить большие штрафы, что принесет дополнительные денежные средства компании, либо поставлять нефть более высокого качества, что положительно скажется на эксплуатации магистральных нефтепроводов;

Теперь дадим краткую характеристику исследуемых объектов ООО «Газпром переработка». На балансе общества находятся трубопроводы общей протяженностью 1123,1 км, которые разделены по типам перекачиваемых продуктов: газ, конденсат, метанол.

Для целей исследования возьмем временной период с 1998 года по 2007 год. Протяженность трубопроводов за этот период изменилась с 920 км до 1123,1 км. Данные по возрастной структуре трубопроводов приведены в таблице 1.

Из последних статистических данных по ООО «Газпром переработка» (Ухта) следует, что большая степень изношенности линейной части (85 % трубопроводов имеют возраст более 33 лет) оказывает сильное влияние на количество дефектов.

Таблица 4

В течение исследуемого срока произошло изменение возраста трубопроводов. Графически это можно изобразить так:

Рис. 5. Распределение трубопроводов по возрасту в 1998 году

Рис. 6. Распределение трубопроводов по возрасту в 2007 году

Переход значительной части трубопроводов ООО «Газпром переработка»в группу возраста «>33 лет» произошел в 2001 году.

Для сравнения возрастной структуры трубопроводов ООО «Газпром переработка» и общей структуры по ОАО «Газпром» рассмотрим следующий рисунок.

Рис. 7. Распределение трубопроводов ОАО «Газпром» по возрасту в 2007 году

Следует сравнить эти данные с процентным распределением по ООО «Газпром переработка».

Рис. 8. Распределение трубопроводов ООО «Газпром переработка» по возрасту в 2007 году

Как можно увидеть, структура во многом совпадает, но количество трубопроводов в возрастной группе «>33 лет» в ООО «Газпром переработка» примерно на 10% больше, а в группе «11-20 лет» на 10% меньше.

Замена изношенной части трубопроводов способствует повышению надежности работы всей системы трубопроводов. Для определения степени изношенности трубопроводов ООО «Газпром переработка» приведем следующий график (рисунок 9).

Рис. 9. Степень изношенности трубопроводов ООО «Газпром переработка»

Как видно из графика, за 10 лет изношенности трубопроводов повысилась более чем на 20%. При сохранении текущей динамики через 10 лет изношенность труб достигнет примерно 95%.

На следующем графике представлена динамика обновления трубопроводов в период с 1998 по 2007 гг. (рисунок 10).

Рис. 10. Замена трубопроводов

В течение всего срока эксплуатации трубопроводов часто обнаруживаются различные дефекты трубопроводов. Своевременное обнаружение и устранение дефектов является залогом безопасного функционирования всей труботранспортной системы.

На следующем графике представлена динамика устранения дефектов (рисунок 11).

Рис. 11. Устранение дефектов

Диагностика трубопроводных систем наиболее важная часть обеспечения их безопасного функционирования. Диагностика позволяет обнаружить наибольшее количество неисправностей трубопроводов и таким образом обеспечить их своевременное устранение.

На следующем графике представлена динамика объемов диагностики трубопроводов (рисунок 12).

Рис. 12. Диагностика трубопроводов

Теперь следует разобраться в том, что чаще всего становится причиной аварии. На следующих диаграммах представлена структура причин аварий на трубопроводах ОАО «Газпром» в 2001 году (рисунок 13).

Рис. 13. Причины аварий на трубопроводах ОАО «Газпром» в 2001 году

Как следует из диаграмм основной причиной аварий в 2000 и 2001 годах была наружная коррозия трубопроводов. Другими важными причинами стали дефект труб и брак СМР. Наружная коррозия свидетельствует о большой изношенности трубопроводов.

В 2001 году ущерб от аварий по ОАО «Газпром» составил 186884,5 тыс. рублей, было потеряно 80195,8 тыс. м3 газа, затрачено 1937 часов на устранение последствий.

Данные по авариям и инцидентам ООО «Газпром переработка» представлены на следующем графике (рисунок 14).

Рис. 14. Динамика количества аварий и инцидентов

Исходя из приведенных данных, следует, что ситуация с трубопроводами ООО «Газпром переработка» в целом соответствует ситуации по ОАО «Газпром». 70% изношенность трубопроводов в скором будущем может негативно сказаться на поступлении амортизационных отчислений и, как следствие, ремонте и обновлении трубопроводов. Применение совокупности таких мероприятий, как внутритрубная диагностика, капитальный ремонт и замена трубопроводов, позволят повысить безопасность транспортировки газа и прочих углеводородов.

Как видно из анализа ситуация в ООО «Газпром переработка» во многом схожа с ситуацией в ОАО «Северные МН»: большая степень изношенности трубопроводов, все возрастающие затраты на их обслуживание, уменьшение поступления амортизационных отчислений. Все это позволяет предположить, что выводы, сделанные относительно присутствия зависимости между затратами на обслуживание трубопроводов и их износом, могут быть применены и к ситуации в ООО «Газпром переработка».

В ходе проведения анализа было установлено, что с ростом изношенности трубопроводов ООО «Газпром переработка» также происходил пропорциональный рост затрат на диагностику и устранение дефектов со схожим коэффициентом корреляции. Следовательно, возможен их достаточно достоверный прогноз. Итоговые данные на период 1998-2007 гг. приведены в таблице 5.

Таблица 5

В таблице 6 приведен прогноз затрат на диагностику и устранение дефектов в ООО «Газпром переработка» на период до 2012 года.

Таблица 6

Прогноз роста общих затрат

В графическом выражении эти данные представлены на рисунке 15.

Рис. 15. Прогноз роста общих затрат

Коэффициент корреляции между общими затратами и степенью износа трубопроводов составил 80,1%, что является близким к коэффициенту в ОАО «СМН».

Таким образом приведенный в данном докладе способ прогнозирования затрат на обслуживание трубопроводов может быть применен для расчета затрат с горизонтом прогнозирования в 5-7 лет. Такой прогноз может быть полезен предприятию для того, чтобы определить какой объем средств необходимо выделить для нормального и безопасного функционирования трубопроводных систем, а как уже было сказано, безопасное функционирование будет являться залогом стабильного роста Российской экономики.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Сайт www.gazprom.ru;

Статистическая отчетность ООО «Газпром переработка» за период 1998-2007 год;

Статистическая отчетность ОАО «Северные МН» за период 1998-2004 год;

Размещено на Allbest.ru