Субботин В.А., Вавилов В.В.

ООО "Газпром трансгаз Самара", Россия

ОАО "Газпром", Россия

Выбор очередности ремонта участков газопроводов

с использованием метода парного сравнения

Снижение риска эксплуатации газопроводов в значительной мере связано с оптимизацией организационных и технологических процессов выполнения ремонтных работ (РР). Планирование РР является одной из основных задач, решаемых любым газотранспортным предприятием. Проблема планирования РР может быть с достаточной степенью точности описана математическими моделями исследования операций, устанавливающими связь между целями оптимизации и альтернативными решениями. В работе предлагается концепция системы поддержки принятия решений при оценке экспертами качества эксплуатации участков газопроводов и определения очередности производства РР.

Задача формирования ремонтной программы газотранспортного предприятия заключается в нахождении такой производственной программы (календарного плана выполнения работ, загрузки оборудования, вариантов работы технологических установок, потребности в материально-технических ресурсах и т.д.), которая обеспечивает достижение экстремума выбранного критерия оптимизации (минимального риска эксплуатации) и выполнение ограничений, накладываемых условиями производства (ресурсных ограничений).

Одним из перспективных научных методов, позволяющих эффективно описывать и решать проблемы планирования, является метод парного сравнения.

Предлагаемый подход позволяет учесть такие сложноформализуемые факторы, как опыт и интуицию экспертов, принимающих решения на различных этапах составления производственной программы. Принцип декомпозиции в методе парного сравнения заключается в представлении проблемы в виде графов с корнем в вершине, символизирующей цель исследования, и множествами элементов на промежуточных уровнях, которые отражают критерии, факторы, события, влияющие на элементы последующих уровней. Нижний уровень обычно содержит перечень альтернатив, т.е. участков газопроводов. Метод парного сравнения позволяет формализовать процедуры количественной оценки приоритетов, используя как числовую информацию (статистические данные и пр.), так и систематизированные компаративные суждения экспертов, представленные в специальных шкалах.

Итеративный процесс декомпозиции и представления проблемы очередности вывода объектов в ремонт включает в себя иерархическую структуру в виде уровней. Верхний уровень графического представления иерархии отражает общую цель - снижение риска эксплуатации газопровода за счет установки оптимальной очередности вывода участков в ремонт. На втором уровне находятся факторы, уточняющие цель, и на третьем (нижнем) уровне находятся производственные объекты - участки, которые должны быть оценены по отношению к критериям второго уровня.

Из множества всех возможных критериев ранжирования участков газопровода по очередности проведения РР экспертами было предложено выделить следующие основные группы: критерии функционального назначения объекта, критерии технического состояния объекта, критерии условий эксплуатации, критерии последствий возникновения аварии.

Критерии степени важности объекта по функциональному назначению позволяют оценивать такие факторы, как: опасность объекта для жизни и здоровья людей; близкое расположение и взаимное влияние других опасных производственных и иных объектов (например, транспортных); нахождение объекта в сейсмически опасном районе и др.

Критерии оценки технического состояния объекта позволяют оценить, в частности, следующие характеристики: срок эксплуатации производственного объекта; состояние конструкционных материалов; степень коррозионной опасности элементов металлических конструкций; наличие опасных и потенциально опасных дефектов; плотность распределения дефектов; темпы развития дефектов и др.

В состав группы критериев условий эксплуатации объекта были включены оценки следующих важнейших параметров функционирования: конструктивные параметры объекта; технологический режим эксплуатации; конструктивно-технологические особенности; нагрузки и воздействия; характеристики сырья, промежуточных и конечных продуктов; природно-климатические условия.

Последствия аварии производственного объекта с учетом последствий вывода объекта в ремонт и проведения РР предлагается оценивать с помощью таких критериев, как: оценка социальных последствий (может быть связана с плотностью населения в районе расположения объекта); оценка правовых последствий (в частности, размер штрафов и иных взысканий); оценка экологического ущерба; затраты на ликвидацию последствий возможной аварии; технико-экономический анализ сравнения вариантов проведения РР; сроки службы отремонтированных конструктивных элементов и др.