Введение к работе
з
Актуальность проблемы Одним из реальных путей перехода
раслей топливно-энергетического комплекса страны на режим
абилизации и дальнейшего развития на современном этапе
шлется повышение роли нефти и газа в общем энергетическом
шансе экономики. В этой связи первоочередной задачей
шлется полномасштабное развитие промышленной
іфтегазовой инфраструктуры, включая системы
ігистральньїх промысловых и технологических
убопроводов.
В свою очередь, развитие трубопроводного транспорта фти и газа в настоящее время обуславливает необходимость ализации объемов работ и инвестиций по следующим новным направлениям:
освоение новых и реконструкция старых месторождений фти и газа;
полная инвентаризация действующих трубопроводов и их конструкция в объемах по 20 - 30 тыс.км/год;
сооружение крупных трубопроводных систем из новых гионов добычи нефти и газа (4-5 тыс.км/год);
широкое развитие разводящих сетей газо- и одуктопроводов для обеспечения как промышленных, так и зжданских потребителей (10-15 тыс.км/год).
Перечисленные направления в определенной мере ализовывались на предыдущих этапах развития народного зяйства, в особенности, при освоении новых месторождений строительстве крупных систем трубопроводов. Накопленный
80-е годы опыт строительства трубопроводов с рмативными показателями качества и надежности может
быть в полной мере использован для всех вышеназван направлений.
Характерными тенденциями развития трубопровод транспорта нефти и газа являлись: наращивание масшт; строительства и мощности сооружаемых трубопровод систем, а также смещение строительных зон в регионь сложными природно-климатическими условиями.
Указанные тенденции обусловили необходимость т
приоритетных направлений совершенствов;
трубопроводного строительства, как повышение каче строительства, обеспечение гарантированной надежност экологической безопасности трубопроводных систем.
Формируемые показатели качества, надежности безопасности трубопроводов в значительной мере завися" научно-технического уровня проектных решений, применяе материалов и технологий строительства, а т организационных форм, обеспечивающих качество надежность при проектировании и строитель нефтегазопроводов.
Основная ответственность за гарантированное соблюд требований норм и проектов при строительстве лежит при на системе производственного контроля, его инструменталь и метрологического обеспечения.
Процессы интенсивного развития трубопровод строительства в 80-е годы характеризовались: увеличе протяженности трубопроводов, их диаметров и раб давлений; применением новых трубных сталей, изоляционн сварочных материалов, технологий земляных, сварі монтажных, изоляционно-укладочных работ, испытаний и д
Анализ этих процессов выявил неадекватность разЕ
истемы производственного контроля качества строительства рубопроводов возросшим требованиям к их качеству, адежности и экологической безопасности.
Эта ситуация в немалой степени обусловливала иачителыюе количество отказов и аварий на действующих рубопроводах и связанных с ними экономических и кологических потерь.
Неадекватность системы контроля качества строительства роявилась, прежде всего, в:
его недостаточной информативности, вследствие ерегламентированной точности и достоверности;
слабой обеспеченности необходимых обьемов нструментального контроля, в частности, входного - для труб и іатериалов, операционного - для земляных, подводно-ехнических, сварочно-монтажных, изоляционно-укладочных абот и приемочного контроля;
- неполном организационно-экономическом обеспечении
онтроля, в том числе, неукомплектованности специалистами и
риборами, недостаточности финансирования;
- праістическом отсутствии метрологического обеспечения
онтроля в части методик измерений, поверок средств
змерений, ремонтной базы и др.
Вышеизложенные обстоятельства потребовали постановки практического решения задач по разработке и созданию истемы комплексного инструментального и метрологического беспеченил производственного контроля в трубопроводном троительстве. В такой постановке до настоящего времени этой роблеме уделялось недостаточно внимания, что ібусловливало слабую нормативную обеспеченность іроизводственного контроля и, как следствие - его
недостаточную эффективность (пропуск дефектов строителы монтажных работ, отставание от технологического цик строительства, отсутствие управленческой функции - обрати связи).
Цели и задачи выполненых исследований состояли разработке системы комплексного инструментального метрологического обеспечения производственного контроля трубопроводном строительстве, позволяющей созда необходимые условия для строительства трубопроводов нормированными показателями их качества, надежности экологической безопасности.
Достижение указанной цели потребовало решения авторе рядат самостоятельных задач по основным направление развития и совершенствования нормативной базы инструментальных методов контроля, его организационнь форм и метрологического обслуживания.
Первое направление - системный анализ качесті
строительства и надежности эксплуатации трубопроводі
различных типов (нефте-, газо- и продуктопроводов), разнь
диаметров, протяженности, сроков ввода и др., д]
установления доминирующих конструктивных
технологических факторов снижения надежности экологической безопасности трубопроводов.
Второе направление - анализ применяемых систем кот-poj
качества на линейной части трубопроводов по этапг
проектирования и строительства, а также изучение передово
зарубежного опыта строительства аналогичнь
нефтегазопроводных комплексов, позволивші
классифицировать показатели систем контроля во взаимосвя: с дефектностью трубопроводного строительства.
Третье направление - опытно-экспериментальные исследования технологических операций строительства и контроля по установлению взаимосвязей показателей технологической точности процессов строительства с параметрами производственного контроля и обоснованию критериев нормирования его точности и достоверности.
Четвертое направление - теоретические исследования, включавшие: статистический анализ параметров и показателей информативности контроля, разработку моделей точности и достоверности контроля, использованных в разработанных методиках нормирования точности и достоверности по этапам технологического цикла трубопроводного строительства, а также допустимых погрешностей измерений на рабочие параметры контрольно-измерительных операций.
Пятое направление - решение прикладных задач по
инструментальному и метрологическому обеспечению контроля,
включавших: разработку Технических условий на специальные
средства измерений и контроля; создание
усовершенствованных конструкций приборов и методик контроля; проектную проработку Передвижной лаборатории по комплексному метрологическому обслуживанию контрольно-измерительной техники в трассовых условиях.
Шестое направление - усовершенствование действующих структур отраслевых служб контроля и метрологического обслуживания, обеспечившее переход на прогрессивные организационные формы контроля с централизацией структур и использованием хозрасчетных отношений.
Седьмое направление - создание и развитие в структуре производственного контроля подсистемы экологического контроля и мониторинга в районах со сложными природно-
климатическими и геокриологическими условиями.
* * *
При реализации этих направлений в праю
трубопроводного строительства их эффективность проявил
в повышении объективности контроля и снижении уро
пропускаемых контролем дефектов, снижені
непроизводительных затрат на этапах контроля и СМР, созда необходимых условий полного организационно-финансов обеспечения производственного контроля в заданных объём;
Научная новизна выполненных исследований. Впервы
теории и практике трубопроводного строительства исследов
и обоснована роль системы инструментальн
производственного контроля, как фактора гарантированн обеспечения нормативных показателей и свой нефтегазопроводных систем на стадиях проектирования строительства.
При разработке вышеперечисленных направлений, авто| были также получены новые научные результаты:
- разработана система критериев и базовых показате
инструментального контроля и метрологического o6ecne4ef
определяющая меру соответствия фактических показате формируемого обьекта - нормативным требованиям к нему;
- установлена характерная для трубопроводного строите
ства, соизмеримость значений фактической технологичес
точности строительных процессов с суммарнь
погрешностями процессов контроля;. на этой оси
разработаны принципы и методики нормирования рабо
параметров инструментального контроля с учетом фактичес
значений параметров технологической точности процес
трубопроводного строительства;
- предложены методы определения эффективного диаметра
отклонений торцов труб диаметром от 820 мм и выше,
>еспечивающие гарантированную сборку стыков труб жьшого диаметра в пределах допустимых отклонений;
- обоснована возможность использования унифицирован
ию методик нормирования технологической точности и
етрологического обеспечения технологических процессов
роительства для решения задач экологического контроля на
;ех этапах жизненного цикла нефтегазотранспортных
отехнических систем.
Практическая ценность. Результаты исследований и азработок легли в основу комплекса нормативно-технических и етодических документов и материалов по вопросам:
организации и методики выполнения измерений при роизводстве подводно-технических, подготовительных, змляных и сварочно-монтажных работ [35, 36, 39,41];
нормирование технологической точности и допустимых огрешностей на всех этапах строительства трубопроводов [39, Э, 43];
метрологической и экологической экспертизы нормативно-эхнической, конструкторской и технологической документации 16, 38];
организации и проведения экологического контроля на гапах строительства и эксплуатации трубопроводов в сложных риродно-климатических условиях [42, 44]. езультаты исследований нашли отражение в отраслевых елевых комплексных научно-производственных программах:
по метрологическому обеспечению строительства магистральных трубопроводов;
по экологическому обеспечению нефтегазового
строительства.
Разработан проект "Передвижной лаборатории метрологического обслуживания" (ПЛМО) комплекса приборов и средств контроля в трассовых условиях трубопроводного строительства.
Внедрены в строительных организациях отрасли
прогрессивные организационные формы централизованного
контроля качества строительства (Объединение
"Обьтрубопроводстрой", трубопроводостроительные тресты: "РязаньТПС", "ЩекинТПС"; "СеверТПС", "КогалымТПС" и др.).
Суммарный экономический эффект от внедрения основных результатов исследований и разработок составил (в ценах 1991 года) 18,3 миллиона рублей (в том числе, в доле автора экономический эффект составил 3,65 млн.рублей).
Апробация работы. Основные положения и результаты выполненных исследований и разработок доложены автором и обсуждались на:
III Всесоюзной научно-технической конференции "Метрологическое обеспечение народного хозяйства" (г.Таллинн, 1982 г.);
Всесоюзном совещании "Роль стандартизации в повышении технического уровня и качества продукции нефтегазовых отраслей промышленности (г.Мурманск, 1985 г.);
і Всесоюзной конференции "Экология нефтегазового комплекса" (г.Надым, 1988 г.);
Международном симпозиуме "Геокриологические исследования в арктических районах" (г.Ямбург, 1989 г.);
- Международной конференции по арктическим технологиям
(г.Анкоридж, Аляска, США, 1991 г.);
- на секции Ученого Совета ВНИИ по строительству
истральных трубопроводов (ВНИИСТ, г.Москва, 1987 г.);
- ведущем предприятии ССО "Центртрубопроводстрой" осква, апрель, 1994 г.).и др.
Публикации: По результатам выполненных исследований оликовано 44 печатных работы, включая: 2 книги, 6 брошюр, статей, 1 авторское свидетельство, 10 нормативно-іических документов.