Газотранспортная система России

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Газовая промышленность - крупнейший элемент российской экономики и мировой системы энергообеспечения. Россия занимает первое место в мире по добыче, запасам и ресурсам газа, обеспечивает свыше 21% его мирового производства (табл. 1, рис. 1) и около 25% всех международных поставок. В 2010 г. валовая добыча природного и попутного нефтяного газа в России возросла до 665,5 млрд м3, из них эффективный объем, включая товарный газ.

Обязанности компании нефтегазовой промышленности:

Ш периодический осмотр газопроводов и их сооружений для выявления утечек, неисправностей, отказов и т.д.

Ш диагностика технического состояния газопроводов;

Ш содержание трассы, охранной зоны и сооружений в состоянии, отвечающем требованиям настоящих Правил, Правил охраны магистральных трубопроводов, Правил безопасности при эксплуатации магистральных трубопроводов;

Ш подготовка к эксплуатации и заполнению газом вновь вводимых в эксплуатацию газопроводов и очистка полости действующих;

Ш врезка в газопроводы отводов для подключения новых объектов, реконструкция узлов перемычек и т.п.;

Ш поддержание в исправном состоянии техники, механизмов, приспособлений, своевременное их пополнение;

Ш текущее обслуживание, текущий ремонт газопроводов, ликвидация аварий и аварийных ситуаций;

Ш оформление в установленном порядке документации на ремонтные работы и ликвидацию аварий;

Ш периодическое (один раз в квартал) проведение учебно-тренировочных занятий с отработкой технологии ликвидации аварий в целях готовности техники и персонала к выполнению таких работ;

Ш соблюдение границ отведенных земельных участков под объекты газопроводов;

Ш поддержание в исправном состоянии средств линейной телемеханики и КИП, их своевременный ремонт и модернизация.

Актуальность темы ТОиР магистральных газопроводов является одной из наиболее важных задач обеспечения эксплуатационной надежности Единой системы газоснабжения (ЕСГ). Одной из важнейших проблем развития газовой промышленности является повышение уровня эксплуатационной надежности магистральных газопроводов с целью поставки запланированных объемов газа отечественным и зарубежным потребителям. На автомобильном транспорте, в отоплении жилья, в качестве бытового газа. Поэтому бесперебойная поставка газа чрезвычайно важна, что является одной из важных проблем в газовой отрасли.

Целью данной курсовой работы является разработать систему инженерного мониторинга для ТОиР Единой системы газоснабжения.

1. ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Добываемый в России природный газ поступает в магистральные газопроводы, объединенные в Единую систему газоснабжения (ЕСГ) России.

ЕСГ является крупнейшей в мире системой транспортировки газа и представляет собой уникальный технологический комплекс, включающий в себя объекты добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения газа. ЕСГ обеспечивает непрерывный цикл поставки газа от скважины до конечного потребителя.

Благодаря централизованному управлению, большой разветвленности и наличию параллельных маршрутов транспортировки, ЕСГ обладает существенным запасом надежности и способна обеспечивать бесперебойные поставки газа даже при пиковых сезонных нагрузках. Протяженность ЕСГ составляет 168,9 тыс. км.

Рис.1- Газотранспортные системы СНГ и Европы

В транспортировке газа используются 247 компрессорных станций с общей мощностью газоперекачивающих агрегатов 45,9 млн кВт. Единая система газоснабжения России принадлежит «Газпрому». В 2013 году введены в эксплуатацию магистральные газопроводы и отводы протяженностью порядка 700 км.

Система газоснабжения от скважины до потребителя представляет собой единую технологическую цепочку.

Рис.2-Схема магистрального газопровода

1 - газовая скважина со «шлейфом»; 2 - газосборный пункт; 3 - газопромысловый коллектор; 4 - головные сооружения; 5 - ГКС; 6 - магистральный газопровод; 7 - запорная арматура; 8 - промежуточная КС; 9, 11, 13 - переходы соответственно через малую преграду, дорогу и крупную водную преграду; 10 - линия связи; 12 - аварийный запас труб; 14 - вдольтрассовая дорога с подъездами; 15, 26 - ГРС; 16 - отвод от газопровода; 17 - защитное сооружение; 18 - система ЭХЗ; 19 - ЛЭП; 20 - ПХГ; 21 - КС ПХГ; 22 - водосборник; 23 - дом линейного ремонтера-связиста; 24 - лупинг; 25 - вертолетная площадка; 27 - ГРП; 28 - городские газовые сети.

На промысле газ от скважин давления по сборным индивидуальным газопроводам («шлейфам») 1 поступает на газосборные пункты 2, где осуществляют первичный замер его. От газосборных пунктов газ поступает в промысловый газосборный коллектор 3 и по нему на головные сооружения 4 (установку комплексной подготовки газа - УКПГ), где проводят его очистку, осушку, вторичный замер и доведение до товарной кондиции. На головной компрессорной станции 5 в которой газ компримируется до номинального рабочего давления. Затем он поступает в линейную часть магистрального газопровода 6 состоящего из запорной арматуры 7, промежуточной компрессорной станции 8, переходов через естественные и искусственные преграды 9,11,13, линий технологической связи и электропередачи 10,19 - линии электропередач, вдольтрассовыми и подъездных дорог 14, защитных сооружений 17, отводов к промежуточным потребителям 16, водо- и конденсатосборников 22 и других узлов, системы электрохимической защиты 18, через лупинги 24, аварийный запас труб 12, вертолетные площадки 25 и дома линейных ремонтеров-связистов 23. Также проходит через наземные объекты магистрального газопровода газораспределительные станции 15, 26 и газораспределительные пункты ГРП 27 и городских газовых сетей 28, через подземные хранилища газа 20 и через компрессорную станцию подземного хранилища 21 предназначенных для регулирования сезонной неравномерности потребления газа.

Основные сооружения КС - компрессорная станция, ремонтно-эксплуатационный и служебно-эксплуатационные блоки, площадка с пылеуловителями, градирня, резервуар для воды, масляное хозяйство, установки охлаждения газа и др. При КС, как правило, сооружают жилой поселок. Головные сооружения и головная КС представляют собой единый площадочный комплекс. На каждой КС устанавливаются пылеуловители, т.к. газ в процессе движения по газопроводу засоряется механическими примесями. На выходе всех КС газопроводов большого диаметра устанавливают аппараты воздушного охлаждения (АВО) газа для охлаждения транспортируемого газа атмосферным воздухом.

Магистральные газопроводы часто прокладываются в одном коридоре с другими газопроводами. В этом случае они соединяются между собой перемычками на входе и выходе КС и далее через каждые 20-40 км.

Потребителями газа являются крупные тепловые электростанции, города и населенные пункты. На ГРС снижается давление газа до рабочего давления газораспределительной системы потребителей, он также подвергается одоризации для придания ему специфического запаха, с целью раннего выявления аварийных утечек газа.

Вспомогательные линейные сооружения магистрального газопровода включают:

- линии связи 10 и электропередач 19;

- систему защиты от электрохимической коррозии 18;

- вертолетные площадки 25;

- подъездные дороги 14;

- площадки с аварийным запасом труб 12;

- защитные сооружения 17 и водосборники 22;

- дома линейных ремонтеров-связистов 23;

- лупинги 24.

2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ТОИР

2.1 Организационная структура ТОиР

Рис. 4 - организационная структура ТОиР

2.2 Организация работ по осмотрам и техническому диагностированию

Программы, методики и сроки проведения осмотров, их периодичность и объемы разрабатываются газотранспортными предприятиями с привлечением проектных организаций.

Осмотры выполняются с применением технических средств и оборудования для оценки технического состояния отдельных узлов, участков газопроводов или других объектов. В объем обследований входит осмотр ЛЧ МГ, газопроводов-отводов, мест разведения открытого огня (костры, сжигание стерни и т.д.), выявление нарушений охранной зоны и зоны минимально допустимых расстояний, наличия необорудованных переездов через газопроводы и т.д.

Целью осмотра является выявление:

· вскрытии, оголении, нарушений балластировки, потери устойчивости газопроводов;

· утечек;

· предаварийных состояний и аварий;

· состояния запорной арматуры;

· состояния средств ЭХЗ;

· других неполадок и повреждений;

· аварий на близлежащих сооружениях и объектах, реально угрожающих целостности газопровода.

Обнаруженные при осмотрах нарушения, повреждения и отказы регистрируются в журнале осмотра газопровода.

При обнаружении повреждений, характер и размеры которых, по оценке лица, выполняющего осмотр, могут привести к аварии, осмотр прекращается и немедленно извещается руководство газотранспортного предприятия о характере обнаруженных повреждений.

Целью обследования с применением технических средств и оборудования является:

· выявление коррозионных и эрозионных повреждений, трещин и других дефектов металла путем проведения внутритрубной или бесконтактной дефектоскопии или с использованием аппаратуры акустической эмиссии;

· измерение механических напряжений металла, деформаций и перемещений участков газопровода;

· электрометрическое обследование с визуальной и инструментальной оценкой состояния изоляции и металла трубы;

· уточнение размеров свищей и величин утечек газа.

По результатам осмотров, оформленным актам, и предварительным рекомендациям организаций, проводивших осмотр и обследование, газотранспортное предприятие проводит работу по выполнению исполнительных чертежей, составлению дефектных ведомостей, которые являются основой для разработки проектно-сметной документации (ПСД) и проекта производства работ (ППР), в том числе для выбора способа ремонта.

Основной задачей технической диагностики газопровода является своевременное выявление изменений ее технического состояния: условий взаимодействия с окружающей средой, оценка остаточного ресурса газопровода, а также выбор наиболее эффективных способов ремонта и мероприятий для обеспечения безопасной эксплуатации и надежной работоспособности газопровода.

Комплекс диагностических мероприятий, проводимых на стадии эксплуатации газопровода, включает:

· обзорные наблюдения, в том числе аэро- и фотосъемку, оптический и лазерный мониторинг утечек газа и др.;

· контроль и измерение параметров в реальном масштабе времени (мониторинг) с помощью стационарных встроенных датчиков;

· периодические приборные обследования, в том числе интенсивные электрометрические измерения, геодезическое позиционирование газопроводов, контроль подводных переходов, определение напряженно-деформированного состояния и др.;

· периодические внутритрубные обследования, в том числе контроль геометрии трубы, ее коррозионного состояния, выявление трещин и др.;

· создание банков данных по диагностированию объектов газотранспортных систем.

Планом технической диагностики устанавливаются:

· цели диагностических работ;

· методы и средства диагностики;

· объемы, периодичность и порядок проведения диагностических работ, в том числе на этапе ранней диагностики;

· исполнители, форма отчетности;

· экономическое обоснование выбранной стратегии диагностического контроля.

2.3 Организация плановых работ по техническому обслуживанию

Все работы по техническому обслуживанию газопроводов выполняются в соответствии с требованиями "Правил безопасности в газовом хозяйстве", а также производственных инструкций, инструкций по безопасным методам работ и противопожарной безопасности, разработанных и утвержденных в установленном порядке.

Техническое обслуживание газового оборудования осуществляется по графикам, утвержденным главным инженером предприятия.

К техническому обслуживанию относятся следующие работы:

· наблюдение за состоянием наружных газопроводов и сооружений на них, включая средства электрозащиты, а также устранение мелких неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации;

· осмотр арматуры, установленной на газопроводах;

· проверка состояния газопроводов и их изоляции;

· измерение давления газа в газопроводах;

· измерение электрических потенциалов на газопроводах.

По результатам технического обслуживания составляется акт, в котором с учетом выявленных дефектов и оценки технического состояния дают заключение о возможности дальнейшей эксплуатации газопровода, необходимости и сроках проведения его ремонта или замены.

Акт технического обслуживания утверждается руководителем предприятия, выполнявшего эти работы.

Результаты технического обслуживания газопроводов заносятся в эксплуатационный паспорт газопровода.

2.4 Организация внеплановых работ по техническому обслуживанию

Аварийно-восстановительные работы относятся к внеплановым работам, необходимость выполнения которых появляется вследствие нарушений целостности газопровода или сооружений на нем, создающих аварийную ситуацию. Аварийно-восстановительные работы проводятся немедленно.

При аварии на компрессорной станции диспетчер обеспечивает локализацию места аварии, поставить в известность руководство, а также принять меры по обеспечению нормальной работы исправного оборудования.

При возникновении аварии на линейной части газопровода диспетчер подразделения обязан доложить об этом руководству и привести в действие план оповещения, сбора и выезда аварийной бригады.

Определение аварийного участка газопровода и его локализация (отключение от действующих газопроводов, сброс газа) производятся диспетчерской службой с применением средств телемеханики, а при их отсутствии - направлением бригад к отключающей запорной арматуре предполагаемого аварийного участка.

При возникновении аварии на ГРС диспетчер немедленно предупреждает потребителей газа о необходимости перехода на резервное топливо, докладывает руководству, вызывает аварийную бригаду и осуществляет необходимые мероприятия по максимально возможной в аварийной ситуации подаче газа потребителям.

Задачами персонала газотранспортных предприятий и его подразделений при возникновении аварийных ситуаций являются:

· локализация аварий отключением аварийного участка газопровода, КС (компрессор), ГРС (газораспределительная станция), ПХГ(подземное хранение газа) и стравливание газа;

· оповещение, сбор и выезд аварийной бригады;

· принятие необходимых мер по безопасности населения, близлежащих транспортных коммуникаций и мест их пересечений с газопроводами, а также гражданских и промышленных объектов;

· предупреждение потребителей о прекращении поставок газа или о сокращении их объемов;

· принятие необходимых мер по максимальному использованию оставшихся в работе газотранспортного оборудования, линейной части и ПХГ;

· ограничение или прекращение поставок газа неквалифицированным потребителям или потребителям, имеющим резервное топливо;

· уведомление местных органов власти об аварии;

· организация работы по привлечению и использованию технических, материальных и людских ресурсов близлежащих местных организаций;

· ликвидация аварий в возможно короткие сроки.

Работники эксплуатационных организаций при возникновении аварий или обнаружении их признаков обязаны принимать все меры к ликвидации аварии с целью предотвращения разрушений оборудования, сооружений и исключения опасности, угрожающей обслуживающему персоналу и населению.

2.5 Организация плановых работ по ремонту оборудования

Планы ремонтных работ системы газоснабжения разрабатывают на основе предложений газотранспортных предприятий.

План ремонтных работ включает:

· объемы ремонтных работ на магистральном газопроводе по газотранспортному предприятию в физическом измерении с указанием применяемых технологий ремонта и непосредственного исполнителя работ;

· потребности газотранспортного предприятия в материально-технических ресурсах (трубы, изоляционное покрытие, материалы и оборудование) для проведения ремонтных работ;

· ориентировочные объемы финансирования ремонтных работ в целом по Проект производства работ (ППР) - основной документ по организации всех видов работ - разрабатывает генеральный подрядчик после получения от заказчика исходных данных и документов в полном объеме.

В состав ППР входят:

- генеральный план ремонта газопровода;

- график производства ремонта газопровода;

- пояснительная записка;

- график поступления материалов, необходимых для ремонта;

- технологические карты на сложные работы и работы, выполняемые новыми методами;

- транспортная схема ремонта газопровода.

Генеральный план ремонта ЛЧМГ - линейная часть магистрального газопровода включает в себя:

- трассу газопровода;

- расположение населенных пунктов;

- километраж трассы;

- систему эксплуатационной связи;

- компрессорные станции;

- расположение линейной арматуры по трассе;

- размещение полевых жилых городков;

- временные сооружения и дороги;

- переходы через естественные и искусственные препятствия;

- схемы подъездных путей.

График производства ремонта является основным руководящим документом и составляется на весь ремонтный сезон с учетом климатических, гидрогеологических условий и особенностей эксплуатации каждого газопровода.

График составляют с разбивкой по месяцам для ремонтируемого участка с указанием плановых и фактических сроков выполнения основных видов работ.

Графики поступления материалов, машин и механизмов на трассу ремонтируемого газопровода составляют с разбивкой по месяцам и подекадно. Корректируют графики в связи с последующим уточнением поставки необходимых материалов, машин и механизмов.

Ремонт газопроводов подразделяется на следующие основные виды:

· аварийный;

· текущий;

· капитальный.

Аварийный ремонт связан с ликвидацией аварий и повреждений на трубопроводах.

Текущий ремонт не осуществляется в полном составе, а только частично-только подсыпка площадок и в основном делают только аварийный ремонт.

- ремонт изоляционных покрытий трубопроводов протяженностью до 500 Под капитальным ремонтом магистрального газопровода понимается комплекс технических мероприятий, направленных на полное или частичное восстановление линейной части эксплуатируемого газопровода до проектных характеристик.

Капитальный ремонт разрешается производить только при наличии утвержденного проекта производства работ на отключенном и освобожденном от газа участке газопровода.

Результаты проверки и ремонта заносятся в паспорт газопровода.

2.6 Выводы по технологии ТОиР

Своевременное и качественное проведение ремонтных работ способствует улучшению использования газопроводов и сооружений и обеспечивает бесперебойное снабжение потребителей газом.

Старение трубопроводов объективно связано с увеличением рисков при эксплуатации. Это объясняется снижением защитных свойств изоляционных покрытий, накоплением и развитием дефектов в трубах и сварных соединениях, изменением напряженно-деформированного состояния, процессами старения самого трубного металла.

Анализ технического состояния газопроводов России показывает следующее: средний возраст магистральных газопроводов равняется 27-ми годам; из 150 000 км газопровода всей страны около 36 000 км нуждаются в переизоляции и ремонте. В ходе анализа состояния ремонта газопровода были выявлены недостатки: текущий ремонт не осуществляется в полном составе и лишь только выполняют подсыпку площадок. Текущий ремонт должен включать:

- подсыпку площадок;

- ремонт ограждений крановых площадок;

- восстановление вдоль трассовых дорог;

- восстановление проектной глубины заложения трубопроводов;

- устранение утечек газа.

Также было выявлено, что мониторинг технического состояния объекта проводится неэффективно.

Неотъемлемой частью рациональной системы обслуживания трубопроводов является их своевременный ремонт. Эффективность ремонта зависит от получения достоверных данных о дефектах и местах их расположения на трубопроводе и от используемой технологии работ. Это позволяет определять объемы ремонта, сроки и средства на его проведение

Благодаря работе по реконструкции и техническому перевооружению объектов ГТС, своевременному проведению ремонтов газопроводов, число отказов в 2013 году по сравнению с 2002 годом уменьшилось в четыре раза -- с 32 до 8. Снижение аварийности является прямым следствием использования прогрессивных методов диагностики ГТС и планово-предупредительных работ, которые позволяют эффективно выявлять изношенные участки и устаревшее оборудование.

3. ЦЕЛИ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ИНЖЕНЕРНОГО МОНИТОРИНГА

Проведение мониторинга необходимо как на этапе строительства объекта, так и на этапе эксплуатации. Исходя из этого, могут быть сформулированы следующие цели создания:

1. Обеспечить планирование работ ТОиР на основе фактического состояния оборудования;

2. Определять фактическое состояние оборудования на основе данных технической диагностики;

3. Производить оценку потребностей для ремонта оборудования на основе данных ТД;

4. Организовать учет всех дефектов и отказов оборудования в информационной системе;

5. Разработать систему анализа данных в технической диагностики для решения задач прогнозирования технического состояния оборудования.

4. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ИНЖЕНЕРНОГО МОНИТОРИНГА

4.1 Описание функциональной модели

Цель: разработать систему инженерного мониторинга для проведения технической диагностики, технического обслуживания и ремонта оборудования газопроводов.

Точка зрения: начальник специализированного управления.

Описание диаграммы А-0:

Для того, чтобы провести техническую диагностику и ТОиР оборудования газопроводов (А-0) необходимо сделать следующее: Специализированному Управлению нужно приобрести материально-технические ресурсы, необходимые для проведения работ. В управление поступают данные об отказе. Планы ремонтных работ единой системы газоснабжения (ЕСГ) разрабатывают на основе предложений газотранспортных предприятий.

При проведении работ персонал Специализированного Управления использует инструменты и технику.

В процессе ТД и ТОиР должны соблюдаться правила технической эксплуатации и правила безопасности в газовом хозяйстве.

Специализированное Управление в своей деятельности по проведению ТД и ТОиР руководствуется ГОСТами и СНиП.

После проведения ТД оформляется отчёт о проведении технич.диагностики. После выполнения ТОиР все данные и результаты заносятся в эксплуатационный паспорт газопровода и подписывается акт выполненных работ.

В результате проведённых работ газотранспортные предприятия получают работоспособное оборудование готовое к эксплуатации.

Описание диаграммы А0:

Для того, чтобы провести техническую диагностику и ТОиР оборудования газопроводов (А-0), необходимо изначально спланировать ТОиР оборудования газопроводов (А1).

Планы ремонтных работ единой системы газоснабжения (ЕСГ) разрабатывают на основе предложений газотранспортных предприятий, представляемых в компании не позднее чем за один квартал до начала планируемого периода.

На предприятие поступают данные о проведении предыдущих работ, а именно: отчёт о проведении ТД, отчёт о проведении ТОиР, а так же данные из эксплуатационного паспорта газопровода.

Затем ген. подрядчик разрабатывает ППР (план производства работ).

Для того, чтобы провести диагностику оборудования и выявить неисправности(А2) этот план и данные об оборудовании поступаю в отдел технической диагностики. Основной задачей технической диагностики газопровода является своевременное выявление изменений ее технического состояния. Определение технического состояния газопровода проводится путем сравнения фактических значений параметров технического состояния с критическими значениями соответствующих параметров предельного состояния. скважина магистральный газопровод инженерный

Все замеченные неисправности или недостатки должны быть доложены начальнику смены цеха и зафиксированы в дефектной ведомости.

Организация при проведении ТД руководствуется ГОСТами и Правилами технической эксплуатации.

После того, как выполнена ТД оформляется отчёт о проведении технической диагностики.

Для того, чтобы Управлять инцидентами(А3) диспетчерская служба подразделения обязана сообщить данные об отказе руководству и привести в действие план оповещения, сбора и выезда аварийной бригады. После этого регистрируются данные об инциденте, которые в дальнейшем используются для того, чтобы выполнить ТОиР оборудования газопроводов(А4). При выполнении тех.обслуживания и ремонта оборудования необходимо руководствоваться Правилами безопасности в газовом хозяйстве.

После проведения ТОиР оформляется акт выполненных работ.

Отремонтированный участок газопровода принимается в эксплуатацию по акту приёмочной комиссией, назначаемой приказом или распоряжением по газотранспортному предприятию.

После законченных работ газопроводы и их сооружения должны принимаются в промышленную эксплуатацию в соответствии с требованиями действующих СНиП, глав: «Приемка в эксплуатацию законченных строительством предприятий, зданий и сооружений. Основные положения», «Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ», «Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования» и Правил приемки в эксплуатацию газопроводов, компрессорных станций и других объектов газовой промышленности.

И газотранспортные предприятия получают работоспособное оборудование готовое к эксплуатации.

Описание диаграммы А1:

Чтобы Планировать ТОиР оборудования газопроводов(А1) Единой системы газоснабжения (ЕСГ) необходимо для начала Собрать и анализировать необходимые данные об оборудовании(А11). Для этого надо изучить эксплуатационный паспорт газопровода, в котором изложены все результаты по проведению предыдущего ТОиР оборудования.

После чего данные об оборудовании поступают в производственно-технический отдел, в котором персоналу необходимо рассчитать потребности для ТоиР(А12). При этом надо основываться на предложения газотранспортных предприятий, представляемых в компании о проведении ТОиР не позднее чем за один квартал до начала планируемого периода.

Затем предложения по ТОиР, утверждённые генподрядчиком поступают на блок спланировать ТОиР(А13). После чего, на выходе получаем проект производства работ (ППР) - основной документ по организации всех видов работ, который разрабатывает генеральный подрядчик после получения необходимых данных об оборудовании и документов в полном объеме.

При планировании ТОиР руководствуются ГОСТами и правилами технической эксплуатации.

Описание диаграммы А2:

Для того, чтобы Провести техническую диагностику и выявить неисправности(А2) необходимо произвести осмотр оборудования и оценить его техническое состояние(А21). Работы по диагностическому обслуживанию проводятся на основании ежегодного Плана проведения диагностики газопроводов.

Указанный план составляется и утверждается исходя из необходимой периодичности диагностики технического состояния участков газопроводов, обеспечения их надежной и безопасной эксплуатации.

Техническое состояние оборудования бывает работоспособное, неработоспособное, исправное, неисправное и предельное. Определение технического состояния газопровода проводится путем сравнения фактических значений параметров технического состояния с критическими значениями соответствующих параметров предельного состояния.

Эта информация о состоянии оборудования поступает на блок выявить неисправности(А22). Обнаруженные при осмотрах нарушения, повреждения и отказы должны регистрироваться в журнале осмотра газопровода.

После чего необходимо обработать полученные данные(А23), учитывая данные о неисправностях .

Затем составляется дефектная ведомость и оформляется отчёт о проведении ТД.

Описание диаграммы А3:

Для того, чтобы Управлять инцидентами(А3) для начала необходимо зарегистрировать инцидент(А31). На управление этого блока поступают данные о неисправностях, зарегистрированные в журнале осмотра газопровода, которые получаются при диагностировании оборудования. На вход поступают данные об отказе оборудования, а на выходе мы имеем данные об инциденте, которые поступают на управление блока анализировать инцидент(А32). В результате чего, основываясь на нормы по управлению инцидентами, определяется статус инцидента.

Затем необходимо направить инцидент на решение(А33). После выявления причин неисправности инцидент передаётся в подразделение, где непосредственно обслуживается оборудование. Если подразделение не может устранить данную неисправность, то оно заносит соответствующую информацию в описание инцидента, и диспетчер направляет его в вышестоящее подразделение.

Затем нужно закрыть инцидент(А34). Закрытие производится при получении акта выполненных работ.

Описание диаграммы А4:

Для того, чтобы выполнить ТОиР оборудования газопроводов(А4) необходимо для начала выполнить подготовительные работы для проведения ТОиР(А41). Эти работы выполняются на основании СНиП.

Подготовительные работы должны включать строительство и содержание временных подъездных дорог к трассе газопровода, базам по хранению и подготовке изоляционных материалов, строительство временных коммуникаций для обеспечения полевых городков, ремонтных баз и пунктов технического обслуживания машин и механизмов электроэнергией, водой, связью.

После чего подготовленное оборудование поступает на блок выполнить техническое обслуживание газопровода(А42).

Все работы по техническому обслуживанию газопроводов должны выполняться в соответствии с требованиями "Правил безопасности в газовом хозяйстве" и на основании данных об инциденте и техническом состоянии. Результаты технического обслуживания газопроводов должны заноситься в эксплуатационный паспорт газопровода.

Затем оборудование после ТО поступает на блок выполнить ремонт оборудования(А44). Ремонтные бригады, руководствуясь правилами технической эксплуатации, ГОСТами и Правилами безопасности в газовом хозяйстве производят ремонтные работы. Результаты ремонта должны быть занесены в паспорт газопровода.

Затем оборудование после ремонта необходимо проверить и оформить необходимые документы(А43). Отремонтированное оборудование газопровода принимается в эксплуатацию по акту выполненных работ приёмочной комиссией, назначаемой приказом или распоряжением по газотранспортному предприятию.

4.2 Автоматизированные функции инженерного мониторинга

Таблица 1 - Основные функции инженерного мониторинга

Операция	Входные данные	Выходные данные	Управление	Название автоматизированной функции
А1 Планировать ТОиР оборудования газопроводов	Эксплуатационные паспорт газопровода, отчёт о проведении ТД,отчёт о проведении ТОиР	ППР, данные об оборудовании	ГОСТы, правила технической эксплуатации,предложения газотранспортных предприятий	Автоматизированная функция по планированию и учёту выполнения ремонтов и технического обслуживания
А11 Собрать и анализировать необходимые данные об оборудовании	Эксплуатационный паспорт газопровода	Данные об оборудовании	Ресурсы	Автоматизированная функция учета всех данных об оборудовании
А12 Расчитать потребности ТОиР	Отчет о проведении ТД, данные об оборудовании	Предложение по ТОиР, утверждённые генподрядчиком	Предложения газотранспортных предприятий, ГОСТы, правила тех.эксплуатации	Автоматизированная функция расчёта потребностей для проведения ТОиР
А13 Спланировать ТОиР	Предложение по ТОиР, утверждённые генподрядчиком,данные об оборудовании	ППР	Правила технической эксплуатации, ГОСТы, ресурсы	Автоматизированная функция по планированию технического обслуживания и ремонта оборудования
А2 Провести ТД оборудования и выявить неисправности	Оборудование, материально-технические ресурсы, данные об оборудовании	Отчёт о проведении ТД, техническое состояние, данные о неисправностях,зарегистрированные в журнал осмотра газопровода	ГОСТы, правила технич.эксплуатации, ППР	Автоматизированная функция по проведению и анализу работ технической диагностики
А21 Произвести осмотр оборудования и оценить его техническое состояние	Оборудование, данные об оборудовании, материально технические ресурсы	Техническое состояние	ППР, правила технич.эксплуатации	Автоматизированная функция по регистрации данных о диагностических параметрах оборудования
А22 Выявить неисправности	Данные об оборудовании, материально технические ресурсы	Данные о неисправностях	Правила технич.эксплуатации, ГОСТы	Автоматизированная функция сравнения фактических значений параметров технического состояния с критическими значениями соответствующих параметров предельного состояния
А23 Обработать полученные данные	Данные о неисправностях	Отчет о проведение ТД	Правила технич.эксплуатации	Автоматизированная функция учета всех данных об оборудовании
А3 Управлять инцидентами	Данные б отказе	Данные об инциденте	СНиП,данные о неисправностях,зарегистрированные в журнал осмотра газопровода, акт выполненных работ	Автоматизированная функция учета устранения неисправностей
А31 Зарегистрировать инцидент	Данные об отказе	Данные об инциденте	Данные о неисправностях,зарегистрированные в журнал осмотра газопровода, нормы по управлению инцидентами	Автоматизированная функция учёта информации о неисправности
А32 Анализировать инцидент	Данные об отказе	Статус инцидента	Нормы по управлению инцидентами, данные об инциденте	Автоматизированная функция определения статуса инцидента
А33 Направить инцидент на решение		Подразделение	Нормы по управлению инцидентами, данные об инциденте, статус инцидента	Автоматизированная функция решения инцидента
А34 Закрыть инцидент		Данные об инциденте, отметка о закрытом инциденте	Нормы по управлению инцидентами, акт выполненных работ	Автоматизированная функция закрытия инцидента
А4 Выполнить ТОиР оборудования газопроводов	Оборудование, материально-технические ресурсы	Работоспособное оборудование готовое к эксплуатации; акт выполненных работ, эксплуатационный паспорт газопровода	Данные об инциденте; ГОСТы, техническое состояние, СНиП, Правила безопасности в газовом хозяйстве	Автоматизированная функция управления процессом выполнения технического обслуживания и ремонта оборудования
А41 Выполнить подготовительные работы для проведения ТОиР	Материально-технические ресурсы	Подготовленное оборудование	СНиП, правила технич. эксплуатации	Функцию нельзя автоматизировать, т.к. она заключается в строительстве временных подъездных дорог, коммуникаций,пунктов тех.обслуживания, то есть с применением ручного и машинного труда
А42 Выполнить техническое обслуживание оборудования	Оборудование; материально-технические ресурсы	Отчет о проведение ТОиР, оборудование после ТО, эксплуатационный паспорт оборудования	ГОСТы, техническое состояние, СНиП, правила безопасности в газовом хозяйстве, ППР (планово-предупредительный ремонт)	Автоматизированный учет выполненных работ по техническому обслуживанию
А43 Выполнить ремонт оборудования	Оборудование после ТО	Отчет о проведение ТОиР, оборудование после ремонта, эксплуатационный паспорт оборудования	ГОСТы, техническое состояние, СНиП, правила безопасности в газовом хозяйстве, ППР, данные об инциденте	Автоматизированный учет выполненных работ по ремонту
А44 Проверить оборудование и оформить необходимые документы	Оборудование после ремонта	Работоспособное оборудование готовое к эксплуатации; акт выполненных работ	ГОСТы, техническое состояние, СНиП, правила безопасности в газовом хозяйстве, ППР	Автоматизированная функция учета всех документов после проведения ТОиР

5. ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ИНЖЕНЕРНОГО МОНИТОРИНГА

Целью разработки информационной системы является ведение учета всех дефектов и отказов оборудования, учета проведения работ ТОиР и обеспечения контроля над устранением дефектов по отказам оборудования.

Информационная модель представлена в Приложение Б

5.1 Определение сущностей

Один из этапов разработки информационной модели - это определение сущностей.

Анализ объектов функциональной модели показывает, что сущностей, которые были выделены для информационной модели, недостаточно, поэтому появляется дополнительная таблица сущностей (таблица 3).

Таблица 3 - Дополнительная таблица сущностей

№	Элемент ИМ	Наименование ИМ
1	Персонал	Персонал
2	Подразделение	Подразделение
3	Инцидент	Инцидент
4	Работа	Работа
5	Эскалация	Эскалация
6	Узлы-газопровода	Узлы газопровода
7	Участок-газопровода	Участок газопровода
8	Объект	Объект
9	Работы-плана	Работы плана
10	Тип-арматуры	Тип арматуры
11	Соеденит-элементы	Соединительные элементы
12	Трубы-газопровода	Трубы газопровода
13	Газопровод	Газопровод
14	Деталь	Деталь
15	Комплект-технич-средств	Комплекс технических средств
16	Эскалация	Эскалация
17	Деффект	Деффект
18	Параметры	Параметры
19	Замер_параметра	Замер параметра
20	Работа-по-инциденту	Работа по инциденту
21	План-ТОИР	План ТОиР
22	Объект-работы	Объект работы

5.2 Определение отношений (связей)

Для дальнейшей работы с введенными сущностями определяем отношения между ними.

Таблица 4 - Таблица отношений между сущностями

№	Наименование первой сущности	Наименование второй сущности	Тип связи
1	Газопровод	Узлы-газопровода	идентифицирующая
2	Газопровод	Участок-газопровода	идентифицирующая
3	Газопровод	Комплекс-технич-средств	идентифицирующая
4	Узлы-газопровода	Участок-газопровода	неидентифицирующая
5	Узлы-газопровода	Соеденит-элемент	идентифицирующая
6	Соеденит-элемент	Трубы-газопровода	идентифицирующая
7	Участок-газопровода	Трубы-газопровода	идентифицирующая
8	Трубы-газопровода	Тип-арматуры	идентифицирующая
9	Комплекс-технич-средств	Оборудование	идентифицирующая
10	Арматура	Трубы	неидентифицирующая
11	Комп_оборуд	Оборудование	идентифицирующая
12	Оборудование	Деталь	идентифицирующая
13	Оборудование	Параметры	идентифицирующая
14	Параметры	Замер-параметра	идентифицирующая
15	Подразделение	Персонал	идентифицирующая
16	Подразделение	Эскалация	идентифицирующая
17	Работа	Работа-по-инциденту	неидентифицирующая
18	Персонал	Работы-плана	неидентифицирующая
19	Инцидент	Эскалация	идентифицирующая
20	Работы-плана	Объект-работы	идентифицирующая
21	Работа	Деффект	идентифицирующая
22	Работа	Работы-плана	неидентифицирующая
23	План-ТОИР	Работы-плана	идентифицирующая
24	Объект	Деффект	неидентифицирующая
25	Объект	Инцидент	неидентифицирующая
26	Объект	Объект-работы	идентифицирующая
27	Персонал	Работа- по- инциденту	идентифицирующая
28	Инцидент	Работа-по-инциденту	идентифицирующая

5.3 Раскрытие неопределенных отношений

Определение ключевых атрибутов

Для дальнейшей разработки информационной модели необходимо устранить все неопределенные отношения, которые в ней имеются.

Между сущностями «Инцидент» и «Работа» есть неопределенные отношения, их преобразуют в определенные с помощью введения дополнительной сущности, которая будет соединяться с обеими сущностями.

Эта сущность «Работа-по-инциденту», в которой содержатся следующие атрибуты: id_инцидента, id_ работы, в соответствии с которым выполнялась работа.

Аналогичным образом были раскрыты неопределенные отношения между остальными сущностями информационной модели.

Таблица 5 - Раскрытие неопределенных отношений

№	Наименование первой сущности	Наименование второй сущности	Наименование ассоциативной сущности
1	Инцидент	Работа	Работа_по_инциденту

Чтобы выделить каждый экземпляр сущности нам необходимо создать один или несколько атрибутов, которые позволяют однозначно идентифицировать каждый экземпляр сущности.

Таблица 6-определение ключевых атрибутов

№	Наименование сущности	Ключевые атрибуты	Обоснование выбора ключевых атрибутов
1	Газопровод	Id_газопровода	Каждый газопровод имеет свой уникальный номер
2	Узлы-газопровода	Id_узла Id_газопровода	Каждый узел имеет свой уникальный номер
3	Подразделение	Id_подразделения	Все подразделения зарегистрированы под определенными номерами
4	Персонал	Id_персонала Id_подразделения	Каждому работнику присваивается табельный номер
5	Инцидент	Id_инцидента Id_объекта	Номер инцидента устанавливается автоматически при его регистрации
6	Участок-газопровода	Id_участка Id_газопровода	Каждый участок имеет свой уникальный номер
7	Комплекс-технич-средств	Id_КТС Id_газопровода	Каждый КТС имеет свой уникальный номер
8	Работа	Id_работы	Номер работы устанавливается автоматически
9	План-ТОИР	Id_план	Номер плана устанавливается автоматически при его внесении в базу
10	Эскалация	Id_эскалации Id_инцидента Id_оъекта Id_подразделения	Номер эскалации устанавливается автоматически
11	Работа-по-инциденту	Id_работы_по_инц Id_инцидента Id_объекта Id_подразделения	Номер работы устанавливается автоматически
12	Работы-плана	Id_работы-плана Id_плана Id_объекта	Номер работы устанавливается автоматически
13	Деффект	Id_дефекта Id_раб_по_осмотру Id_плана_осмотра Id_объекта Id_тип_дефекта	Номер дефекта устанавливается автоматически
14	Объект-работы	Id_объекта-работы Id_объекта Id_работы-плана Id_плана	Каждый объект работыимеет свой уникальный номер
15	Соеденит-элементы	Id_элемента Id_узла Id_газопровода	Каждый соединительный элемент имеет свой уникальный номер
16	Тип-арматуры	Id_арматуры Id_трубы Id_участка Id_газопровода Id_элемента Id_узла	Каждая арматура имеет свой уникальный номер
17	Трубы-газопровода	Id_трубы Id_участка Id_газопровода Id_элемента Id_узла	Каждая труба имеет свой уникальный номер
18	Объект	Id_объекта	Каждый объект имеет свой уникальный номер
19	Оборудование	Id_оборудования Id_КТС Id_газопровода	Каждое оборудование имеет свой уникальный номер
20	Деталь	Id_деталь Id_оборудование Id_КТС Id_газопровода	Каждая деталь имеет свой уникальный номер
21	Параметры	Id_параметра Id_оборудования Id_КТС Id_газопровода	Каждый параметр имеет свой уникальный номер
22	Замер_параметра	Id_замера-парам Id_КТС Id_оборудования Id_газопровода Id_параметра	Номер замера параметра оборудования устанавливается автоматически

Основную информацию об объекте в информационной модели сообщают не ключевые атрибуты. Выявим эти атрибуты.

5.4 Определение не ключевых атрибутов

Газопровод
Имя атрибута	Формат	Примечание
Название	Текстовый	Название газопровода
км-начала	Числовой	км начала газопровода
км-конца	Числовой	км конца газопровода
Атрибуты газопровода	Текстовый	Атрибуты
Узлы газопровода
Имя атрибута	Формат	Примечание
Рабочее давление	Числовой	Рабочее давление
Диаметр	Числовой	Диаметр
Шифр-узла-по-проектн-докум	Числовой	Шифр узла по проектной документации
Соединительные элементы
Имя атрибута	Формат	Примечание
Наименование	Текстовый	Наименование соеденительного элементы
Кол-во	Числовой	Кол-во элементов
Тип Арматуры
Имя атрибута	Формат	Примечание
Наименование_арм	Текстовый	Название арматуры
Место-установки	Текстовый	Место установки
Количество	Числовой	Количество
Трубы газопровода
Имя атрибута	Формат	Примечание
Длина	Числовой	Длина трубы
Диаметр трубы	Числовой	Диаметр трубы
№-трубы-на-участке	Числовой	№ трубы на участке
Дата-ввода в эксплуатацию	Числовой	Дата ввода трубы в эксплуатацию
Дата-списания	Числовой	Дата списания трубы
Участок газопровода
Имя атрибута	Формат	Примечание
Назначение	Текстовый	Надземное, подземное, наземное
Протяжённость	Числовой	Протяжённость узла
Начальный id_узла(FK)	Числовой	Номер начального узла участка
Подразделение
Имя атрибута	Формат	Примечание
Название отдела	Текстовый	Название отдела
Руководитель отдела	Текстовый	Руководитель отдела
Комплекс технических средств
Имя атрибута	Формат	Примечание
Наименование-КТС	Текстовый	Название КТС
Назначение-КТС	Текстовый	Назначение КТС
Персонал
Имя атрибута	Формат	Примечание
ФИО	Текстовый	ФИО
Должность	Текстовый	Должность
Обязанности	Текстовый	Обязанности
Оборудование
Имя атрибута	Формат	Примечание
Наименование-оборуд	Текстовый	Наименование оборудования
Заводской-номер	Числовой	Заводской номер
Дата-изготовления	Числовой	Дата изготовления
Дата-списания -обор	Числовой	Дата списания
Дата-ТОиР	Числовой	Дата ТОиР
Параметры
Имя атрибута	Формат	Примечание
Наименов-параметра	Текстовый	Название параметра
Допустимое-значение	Числовой	Допустимое значение
Единица-измерения	Числовой	Еденица измерения
Деталь
Имя атрибута	Формат	Примечание
Наимен-детали	Текстовый	Наименование детали
Номер-детали	Числовой	Номер детали
Производитель	Текстовый	Производитель
Срок эксплуатации	Текстовый	Срок эксплуатации
Замер параметра
Имя атрибута	Формат	Примечание
Измеренное значение	Числовой	Измеренное значение
Дата измерения	Числовой	Дата измерения
Эскалация
Имя атрибута	Формат	Примечание
Дата-эск	Числовой	Дата эскалации
Описание	Текстовый	Описание
Деффект
Имя атрибута	Формат	Примечание
Время-обнаружения	Числовой	Время обнаружения
Дата обнаружения	Числовой	Дата обнаружения
Объект
Имя атрибута	Формат	Примечание
Наимен-объекта	Текстовый	Наименование объекта
Место-объекта	Текстовый	Место объекта
Работа по инциденту
Имя атрибута	Формат	Примечание
Дата	Числовой	Дата работы по инциденту
id_работы(FK)	Числовой	Номер работы
Работа
Имя атрибута	Формат	Примечание
Наименование-раб	Текстовый	Наименование работы
Трудоёмкость-ед-объекта-работы	Числовой	Трудоёмкость единиц объекта работы
Кол-во объектов	Числовой	Количество объектов
План-ТОиР
Имя атрибута	Формат	Примечание
Период	Текстовый	Период
Значение-периода	Числовой	Значение периода
Трудоёмкость-общ	Числовой	Общая трудоёмкость
Инцидент
Имя атрибута	Формат	Примечание
Время-регист-инц	Числовой	Время регистрации инцидента
Статус	Текстовый	Номер детали
Дата-устранения	Числовой	Дата устранения
Время -устранения	Числовой	Время устранения
Работы плана
Имя атрибута	Формат	Примечание
Кол-во-объектов-работы	Числовой	Количество объектов работы
Трудоёмкость-пункта-плана	Числовой	Трудоёмкость пункта плана
id_работы	Числовой	Номер работы
id_персонала	Числовой	Номер персонала
id_подразделения	Числовой	Номер подразделения
Объект работы
Имя атрибута	Формат	Примечание
Длительность	Числовой	Длительность

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Газотранспортная система России - самая крупная в мире по протяженности и производительности. Она обеспечивает транспорт запланированных объемов газа для потребностей России, СНГ и дальнего зарубежья.

Ключевым звеном в формировании надежности и безопасности транспортировки газа потребителям является своевременное техническое обслуживание и ремонт трубопроводов.

Прежде всего, технология ремонта должна быть универсальной и простой, обеспечивать массовый ремонт магистральных трубопроводов высокого давления и большого диаметра с повреждениями различного вида, а также необходимо, чтобы ремонт был выборочным и проводился без остановки эксплуатации газопроводов.

Выбирать стратегию ремонта газопровода следует с учетом обеспечения безопасности работ и охраны окружающей среды, бесперебойного снабжения потребителей газом. Необходимо найти разумное соотношение между затратами на техническое обслуживание и ремонт, уровнем надежности и эффективности функционирования газопровода.

По результатам курсовой работы можно сделать следующие выводы:

1) Рассмотрена организационно - техническая система

2) Выявлены основные цели разработки системы инженерного мониторинга.

3) Построена и описана функциональная модель системы инженерного мониторинга.

4) Построена и описана информационная модель системы инженерного мониторинга.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Малков А.Г., Гуслиц В.М. Перспективы создания технологий ремонта однониточных газопроводов с минимальными сроками их вывода из эксплуатации. // Газовая промышленность. - 2008. - № 6. - С.77-78.

2. Малков А.Г. Капитальный ремонт линейной части магистральных газопроводов с полной заменой труб и последующим их восстановлением в заводских условиях. // Итоги работы газотранспортных обществ по эксплуатации линейной части магистральных газоконденсатопроводов и ГРС ОАО «Газпром» за 2007 год и задачи на 2008 год. Положительный опыт, проблемы. - М.: ООО ИРЦ Газпром. - 2008. - С.127-133.

3. Велиюлин И.И. Совершенствование методов ремонта. - М.: Нефть и газ, 1997. - 224 с.

4. Багдасаров В. А. Обслуживание и ремонт городских газопроводов. -- Л.: Недра, 1985. -278 с.

5. Лапицкая Т.В.; Лапицкий В.А.; Кученев Д.А. Способ ремонта трубопроводов. Патент Российской Федерации №2191317. 2002.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Диаграммы функциональной модели инженерного мониторинга





Размещено на Allbest.ru