image

Территория Нефтегаз № 12 2016

Газораспределительные станции и системы газоснабжения

01.12.2016 10:00 Перспективы развития газораспределительных станций ПАО «Газпром»
В статье рассмотрены основные принципы развития газораспределительных станций (ГРС), связанные с оценкой технических решений, сравнением технических, экономических и эксплуатационных показателей. Существующие технические, технологические и организационные решения по ГРС Единой системы газоснабжения (ЕСГ) базируются на принципах XX в., сформулированных на этапе формирования отрасли, и за все это время они не претерпели существенных изменений. Развернутая в Обществе работа, направленная на оптимизацию затрат и повышение экономической эффективности производства, сделала актуальным вопрос совершенствования устаревших подходов при проектировании, строительстве и эксплуатации ГРС. Для решения данных задач определены отечественные предприятия, готовые создать и представить на испытание пилотные образцы автоматизированных газораспределительных станций нового поколения (АГРС-НП); определен выбор технических и технологических решений из условия оптимизации стоимости жизненного цикла; разработаны методические рекомендации по выводу объектов ГРС в капитальный ремонт по техническому состоянию; разработаны предложения по синхронизации развития объектов ГРС и распределительных систем; определен перечень первоочередных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР); запущен сайт Управления.
Ключевые слова: газораспределительная станция, безлюдные технологии, малозатратная реконструкция, жизненный цикл объекта, техническое состояние объекта, сеть газораспределения, Генеральная схема газоснабжения и газификации.
Ссылка для цитирования: Дистанов Р.Ю., Посмак М.П., Лигачев А.В. Перспективы развития газораспределительных станций ПАО «Газпром» // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 12. С. 34–38.
Открыть PDF


В настоящее время ПАО «Газпром» эксплуатируется более 4 тыс. ГРС. Состояние производственных мощностей ставит перед всеми участниками бизнес-процесса транспорта и распределения природного газа ряд организационных вопросов и технических задач, определяющих зону развития этого направления.

АГРС-НП

Департаментом ПАО «Газпром» была продолжена реализация пилотных проектов АГРС-НП. В настоящее время реализуется 8 проектов в 5 газотранспортных обществах. В работе участвуют
11 заводов-изготовителей как полнокомплектных АГРС, так и отдельных образцов оборудования нового поколения.

На основании полученных результатов разработаны типовые технические задания на АГРС-НП 1-го, 2-го и 3-го поколений.

АГРС-НП 1-го поколения – оборудование ГРС, отвечающее таким основным требованиям, как:

  • использование малолюдных технологий;

  • применение алгоритмов управления, основанных на комплексной оценке режимов работы и текущего технического состояния оборудования ГРС;

  • наличие функции дистанционного управления узлами и системами;

  • электроснабжение от основного источника, расположенного на территории ГРС и использующего принцип преобразования энергии сжатого (транспортируемого) газа или возобновляемые источники энергии;

  • применение оборудования преимущественно отечественного производства;

  • срок безопасной эксплуатации – не менее 50 лет;

  • гарантии завода-изготовителя – не менее 5 лет с момента отгрузки оборудования;

  • выбор технических и технологических решений из условия оптимизации стоимости жизненного цикла;

  • производство СПГ на территории ГРС (впрочем, это требование в настоящее время не является обязательным).

Image_006.jpg

Рис. 1. Электронный каталог ГРС (ЭКО ГРС)

Fig. 1. The electronic catalog GDS (ECO GDS)

АГРС-НП 2-го поколения – оборудование ГРС, отвечающее требованиям АГРС-НП предыдущего поколения, а также следующим требованиям:

  • использование безлюдных технологий, позволяющих эксплуатировать ГРС с периодичностью присутствия обслуживающего персонала на объекте не чаще двух раз в год и без остановки подачи газа потребителю;

  • применение алгоритмов управления, использующих в расчете математические модели оборудования ГРС и технологически связанных коммуникаций, имеющих функции прогнозирования изменений режима работы и самообучения;

  • применение акустической системы контроля;

  • применение оборудования, произведенного на территории РФ;

  • применение технологий, исключающих использование газа в качестве топлива для подогрева транспортируемого газа;

  • применение технологий, позволяющих понижать точку росы транспортируемого газа;

  • реализация заводом-изготовителем проекта АГРС-НП «под ключ»;

  • обеспечение технического обслуживания ГРС специализированными сервисными бригадами по установленному графику с распространением гарантии на выполненные работы и страхованием ответственности перед собственником ГРС и потребителем газа;

  • оборудование и трубопроводы СДТ, работающие при скорости потока более 25 м/с.

Image_007.jpg
Рис. 2. Разработка НИОКР

Fig. 2. R & D development

АГРС-НП 3-го поколения – оборудование ГРС, отвечающее требованиям АГРС-НП предыдущего поколения, а также следующим требованиям:

  • использование безлюдных технологий, позволяющих эксплуатировать ГРС с периодичностью присутствия обслуживающего персонала на объекте не чаще одного раза в год и без остановки подачи газа потребителю;

  • применение электрогидродинамического генератора в качестве основного источника электроснабжения ГРС;

  • применение электрогидродинамического генератора в качестве регулятора расхода/давления газа;

  • пожизненная гарантия завода-изготовителя;

  • срок безопасной эксплуатации – не менее 50 лет (включая САУ ГРС).


Состав требований к каждому поколению АГРС-НП подразумевает вариативность в связи с развитием взаимоисключающих технологий.

На сегодняшний день в отрасли существует множество вопросов, связанных с оценкой технических решений разных изготовителей, со сравнением технических, экономических и эксплуатационных показателей, эффективным использованием конкурентных преимуществ заводов-изготовителей.

В связи с этим в ПАО «Газпром» продолжается разработка электронного каталога оборудования ГРС (ЭКО ГРС) (рис. 1). Необходимость в реализации данного проекта возникла вследствие отсутствия единого информационного пространства и единых критериев оценки выпускаемого оборудования для ГРС.

Image_008.jpg

Рис. 3. Схема методических рекомендаций по выводу газораспределительных станций в капитальный ремонт

Fig. 3. The scheme of methodical recommendations for the withdrawal of gas distribution stations in an overhaul

Специалистами подготовлен единый список параметров и характеристик АГРС, разработано задание по улучшению интерфейса каталога, идет имплементация в существующую структуру, каталог наполняется информацией от заводов-изготовителей.

В перспективе запланировано разработать/доработать следующие разделы:

  • «Экспресс-сравнение» – предусмотреть режим сравнения основных технических характеристик однотипного оборудования;

  • «Предварительный заказ» – приложение, позволяющее направить изготовителю по сети предварительный заказ как на полнокомплектную ГРС с требуемыми параметрами, так и на отдельные узлы и комплектующие изделия;

  • «Форум» – деловое общение/обмен опытом применения новых технологий и оборудования;

  • «Поиск» – приложение, позволяющее выполнять атрибутивный поиск оборудования, в том числе по серийным/каталожным номерам;

  • «Конструктор» – приложение, позволяющее пользователю базы данных создавать варианты комплектации ГРС, а также проводить сравнения созданных вариантов по техническим и стоимостным параметрам.


Конечный результат реализации проекта – оптимальный выбор оборудования ГРС для ПАО «Газпром».

Image_009.jpg

Рис. 4. Синхронизация развития объектов ГРС и газораспределительных систем

Fig. 4. Synchronization of the GDS development and gas distribution systems

Продолжена реализация научно-технических задач в направлении НИОКР (рис. 2). Завершается второй этап разработки Концепции технического развития газораспределительных станций, в состав которой входят, в частности,
Р Газпром «Методика расчета неснижаемого аварийного запаса при обслуживании газораспределительных станций» и «Показатели для оценки технического состояния газораспределительных станций».

В рамках НИОКР «Совершенствование нормативной базы по эксплуатации газораспределительных станций» разработаны такие СТО, как «Положение по эксплуатации газораспределительных станций», «Положение по техническому диагностированию газораспределительных станций» и «Газораспределительные станции. Общие технические требования».

Кроме того, ПАО «Газпром» разработаны Временные методические рекомендации по выводу в капитальный ремонт газораспределительных станций на основе показателей (надежности) технического состояния (рис. 3).

На основе базовых принципов в области управления техническим состоянием и целостностью объектов транспортировки и хранения газа сформирована система показателей технического состояния и целостности для ГРС.

Главной целью методических рекомендаций является объективное адресное планирование с оптимальным распределением финансовых затрат на основе единой комплексной Программы диагностического обследования и технического обслуживания и ремонта для всех объектов ГРС, включающей выборочные и плановые ремонты трубопроводов и оборудования.

На основании Временной методики разработана и утверждена Программа капитального ремонта ГРС на 2018–2020 гг., что является важным шагом вывода объектов ремонта на основе показателей надежности технического состояния.

Также в 2016 г. в целях обеспечения своевременного продления сроков безопасной эксплуатации газораспределительных станций разработана и утверждена Программа проведения экспертизы промышленной безопасности ГРС ПАО «Газпром» 2016–2020 гг.

 Image_010.jpg

Синхронизации развития ГРС и газораспределительных систем

ГРС, являясь объектами ЕСГ, выполняют функции источника газоснабжения и технологически связаны с системами газораспределения. Поэтому любое законодательное и административное регулирование, влияющее на развитие систем газораспределения, должно прорабатываться с учетом синхронизации их развития с развитием ЕСГ.

На сегодняшний день фактическая средняя загрузка всего парка ГРС составляет всего 21 %, что свидетельствует о значительных резервах дополнительных поставок газа на внутреннем рынке.

Из построенных ПАО «Газпром» в 2000–2015 гг. более 400 ГРС 50 % имеют среднечасовую загрузку ниже 10 %. В то же время в период пикового потребления газа более 300 ГРС работают с загрузкой более 100 %.

Основными причинами низкой загрузки значительного парка ГРС являются:

1) изначально некорректные завышенные объемы перспективного газопотребления, заявленные со стороны как администраций регионов, так и отдельных крупных потребителей;

2) крайне низкий процент подключения к созданным мощностям ЕСГ заявленных администрациями перспективных потребителей.

При этом последствия неэффективных финансовых вложений влияют только на деятельность ПАО «Газпром». Ни материальная, ни административная ответственность администраций регионов либо отдельных крупных потребителей, нагрузки которых были учтены при разработке генеральных схем газоснабжения и газификации регионов, законодательством не предусмотрена.

Основными же причинами сверхпроектной загрузки значительного парка ГРС, на наш взгляд, являются:

1) территориальное планирование размещения региональных производственных мощностей, проводимое без учета наличия свободных мощностей по газоснабжению;

2) принятие Постановления Правительства РФ от 30 декабря 2013 г. № 1314 «Об утверждении Правил подключения (технологического присоединения) объектов капитального строительства к сетям газораспределения, а также об изменении и признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации», которым за-
явителю (потребителю) с максимальным часовым расходом до 300 м3 дано право получать ТУ на подключение к сетям газораспределения без подтверждения от газотранспортных обществ технической возможности ГРС. Необходимо отметить, что согласно законодательству о промышленной безопасности опасных производственных объектов производительность газопроводов-отводов и ГРС является ключевым параметром, а технические показатели объектов магистрального газоснабжения фиксируются в картах учета Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор). Эксплуатация объектов на режимах с превышением проектной производительности сопряжена с повышенным износом оборудования и может носить только кратковременный характер.

По итогам неограниченного подключения заявителей к сетям газораспределения процесс выхода оборудования ГРС на указанный режим работы окажется необратимым. Учитывая то, что максимальная загрузка объектов транспорта газа приходится на осенне-зимний период, могут возникнуть аварийные ситуации с катастрофическими последствиями, включая то, что без газа останутся все конечные потребители из социально-бытовой сферы.

Таким образом, требования Правил подключения, ориентированные на упрощение процедуры подключения новых потребителей к сетям газораспределения, вступают в противоречие с федеральным законодательством о промышленной безопасности и могут объективно не выполняться в целях соблюдения требований промышленной безопасности.

Газотранспортные общества (ГТО) вынуждены принимать исчерпывающие меры обеспечения безопасной эксплуатации опасных производственных объектов для бесперебойного газоснабжения потребителей и исключения рисков газораспределительных организаций (ГРО), связанных с прерыванием газоснабжения потребителей, в виде воздействия ФАС на тариф ГРО из-за снижения качества и надежности предоставляемых услуг.

Таким образом, в рамках синхронизации развития объектов ГРС и газораспределительных систем требуется решение таких системных задач совершенствования отраслевого регулирования, как (рис. 4):

1) максимальное использование существующих газотранспортных мощностей;

2) обеспечение технической возможности присоединения новых потребителей газа;

3) формализация механизма взаимодействия ГТО, ГРО и заявителей при осуществлении подключения объектов капитального строительства к сетям газораспределения.

Первую системную задачу Департамент предлагает решить за счет:

  • строительства закольцовок сетей газораспределения между двумя незагруженными ГРС. Данное решение позволит дозагрузить одну из ГРС, а также выполнить консервацию другой;

  • строительства закольцовок сетей газораспределения между двумя ГРС, загрузка одной из которых достигает проектных значений, в целях перераспределения нагрузки на недозагруженную ГРС. При этом отпадает необходимость реконструкции перегруженной ГРС.

В настоящий момент Департаментом подготовлены предложения по перечню из 103 закольцовок, реализация которых позволит как оптимизировать режимы работы объектов ГТС, так и эффективно использовать потенциал мощностей незагруженных ГРС. В этот перечень вошли 215 ГРС.

Предлагаемые решения должны быть включены в генеральные схемы и программы газоснабжения и газификации регионов. Источником финансирования может быть специальная надбавка к тарифу на транспортировку газа ГРО, которая согласовывается исполнительными органами власти регионов РФ.

Первый подход – это повышение давления на выходе ГРС до проектных значений без реконструкции самой ГРС.

В настоящий момент совместно с ООО «Газпром межрегионгаз» проведена работа и определен перечень из 37 ГРС, на которых подтверждена техническая возможность проведения работ без необходимости реконструкции как на объектах сетей газораспределения, так и на ГРС. Выполнение мероприятий позволит создать стабильное давление в конечных точках газораспределительной системы и повысить объемы газопотребления. Для решения данной задачи требуется разработка согласованных с ГРО мероприятий по ее реализации.

Следующей системной задачей является обеспечение технической возможности присоединения новых потребителей газа.

Несмотря на то что решение первой задачи в какой-то мере тоже позволяет увеличить пропускную способность парка ГРС, обеспечить техническую возможность присоединения всех новых потребителей газа, особенно крупных, можно только за счет ввода новых газотранспортных мощностей путем реконструкции и строительства ГРС.

Как уже было отмечено, главной проблемой достижения эффективности капитального строительства и реконструкции ГРС как по Инвестиционной программе ПАО «Газпром», так и по Инвестиционной программе ООО «Газпром межрегионгаз» является обеспечение планируемой загрузки ГРС. Анализ загрузки объектов газотранспортной системы свидетельствует о безответственном отношении перспективных потребителей к своим обязательствам по использованию заявленных объемов газа, а также о тенденции администраций регионов Российской Федерации вносить в Генеральную схему газоснабжения завышенный резерв производительности газораспределительных станций.

В связи с этим в ПАО «Газпром» разработан перечень документов, содержащих необходимые сведения для подтверждения расчетных показателей газопотребления, влияющих на экономическую эффективность инвестиционных проектов, предоставление которых необходимо перед принятием решения о начале проектных работ.

Надеемся, что с введением Правил разработки и реализации межрегиональных и региональных программ газификации жилищно-коммунального хозяйства, промышленных и иных организаций, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 10 сентября 2016 г. № 903, определяющим администрации регионов в качестве центров ответственности за эффективность реализации программ газификации регионов, ситуация изменится в лучшую сторону.

Для формализации механизма взаимодействия ГТО, ГРО и заявителей при подключении объектов КС к сетям газораспределения в целях совершенствования процедуры выдачи технических условий на присоединение, уменьшения времени на рассмотрение обращений и повышения эффективности мониторинга изменения загрузки ГРС считаем, что на сегодняшний день возникла острая необходимость в разработке единого документа для дочерних обществ ПАО «Газпром» и ГРО Группы Газпром, устанавливающего сроки и порядок передачи информации о выданных и реализованных технических условиях.

 

Выводы

Реализация намеченных мероприятий позволит вывести направление ГРС на качественно новый уровень в части:

  • повышения уровня эксплуатации ГРС в связи с регламентированием аварийного запаса для нужд ГРС, упорядочивания сбора информации о техническом состоянии оборудования, введения ориентиров деятельности дочерних обществ в виде единых критериев оценки;

  • увеличения количества объектов реконструкции ГРС в целях повышения выходного давления и производительности малозатратным способом;

  • создания единого информационного поля для всех участников процесса по техническим и организационным вопросам, связанным с оборудованием ГРС;

  • испытания АГРС нового поколения.



← Назад к списку


im - научные статьи.