Оценка экономической эффективности капитального ремонта основания вертикального стального резервуара методом перемещения

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Экономические науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 621. 642. 39. 03
ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ОСНОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА МЕТОДОМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
1Тиханов Е.А., 2Тарасенко А.А., 2Чепур П.В.
ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина», Екатеринбург, e-mail: tjohn90@mail. ru-
2ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет», Тюмень, e-mail: a.a. tarasenko@gmail. com, chepur@me. com
Рассмотрены особенности применения метода перемещения при капитальном ремонте оснований вертикальных стальных резервуаров. Выдвинуты тезисы об эффективности применения метода перемещения для ремонта оснований вертикальных стальных резервуаров в сравнении с традиционным методом ремонта. Приведена сравнительная характеристика метода перемещения и традиционного метода капитального ремонта оснований вертикальных стальных резервуаров. Обоснованы технические решения в части расчета напряженно-деформированного состояния конструкций резервуара при неосесимметричном нагружении. Сформирована модель и определены базовые параметры оценки экономической эффективности проведения капитального ремонта основания вертикального стального резервуара. Проведена оценка экономической эффективности мероприятий по капитальному ремонту и дальнейшему обслуживанию отремонтированных оснований резервуаров. Обоснована высокая экономическая эффективность нового технологичного метода перемещения в сравнении с традиционным методом.
Ключевые слова: резервуар, РВС, НДС, метод перемещения, экономическая эффективность, окупаемость, экономия затрат, моделирование
ESTIMATION OF ECONOMIC EFFICIENCY OF MAJOR OVERHAUL BASE VERTICAL STEEL STORAGE TANK WITH MOVING METHOD 1Tihanov EA., 2Tarasenko AA., 2Chepur P.V.
1Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin,
Ekaterinburg, e-mail: tjohn90@mail. ru-
2Tyumen state oil and gas institute, Tyumen, e-mail: a.a. tarasenko@gmail. com, chepur@me. com
Considered the features of applying the transferring method during vertical steel tanks foundation capital repairs. Have argued that the effectiveness of the method move to repair bases vertical steel tanks in comparison with the traditional method of repair. The comparative characteristics of the method and the traditional method of moving overhaul bases vertical steel tanks. Sound technical solutions in terms of calculating the stress-strain state of the tank designs under nonaxisymmetric loading. Formed the model and defines the basic parameters of capital repairs economic efficiency evaluation. Assessed the cost-effectiveness of measures for major repairs and further renovated tanks foundation maintenance. Substantiated high economic efficiency of new technological transferring methods in comparison with the traditional method.
Keywords: tank, RVS, stress-strain state, moving method, economic efficiency, recoupment, cost savings, FEM
Известно, что у многих зарубежных геотехнических проблем. При оттаивании
компаний существуют технологии, позволя- пылеватые водонасыщенные вечномерзлые
ющие конструировать вертикальные сталь- грунты из твердого состояния переходят
ные резервуары, пригодные для переме- в разжиженное, растекаясь под действием
щения на различных этапах эксплуатации. собственного веса. Оттаивание мерзлого
В России такая практика отсутствует, по- грунта в зависимости от количества льда
скольку созданная инфраструктура позво- вызывает осадки или полное расползание
ляет транспортировать нефть до потреби- насыпей. В этом случае наблюдаются как
теля без перемещения резервуаров. В силу неравномерные осадки, так и случаи вы-
географического расположения мест, где талкивания элементов конструкций сила-
ведется разработка новых нефтяных ме- ми морозного пучения [6, 8]. В подобных
сторождений, с наличием мерзлых водона- инженерно-геологических условиях спро-
сыщенных грунтов, нередко возникает про- ектированы и построены нефтепроводы
блема ремонта оснований резервуаров. ВСТО, «Заполярье — Пурпе — Самотлор».
Российские и зарубежные инженеры С 70-х годов прошлого века фундамен-столкнулись с множеством случаев нега- тальные научные разработки, связанные
тивного воздействия мерзлых грунтов на с проблемами мерзлых грунтов, ведутся
объекты инфраструктуры магистрального недостаточными темпами, хотя множе-
транспорта. К примеру, при эксплуатации ство вопросов возникло довольно давно.
Трансаляскинского нефтепровода в США Слабонесущие водонасыщенные, а так-
возникло большое количество нерешенных же мерзлые грунты заставляют серьезно
задуматься о методах ремонта оснований РВС. В тоже время почему бы не воспользоваться идеей поднять резервуар, а после ремонта основания переместить его на прежнее место? Здесь есть ряд сложностей, связанных с тем, что при проектировании не предусматривалась возможность подъема РВС, а напряжения, возникающие при подъеме резервуаров существующих типоразмеров, превышают предельно допустимые. Для предотвращения появления недопустимых напряжений в металлоконструкциях резервуара при подъеме, предлагается устанавливать усиливающий каркас специальной конфигурации, однако нормативно-техническая документация, которая бы четко регламентировала требования к такому каркасу, отсутствует [9]. С появлением численных методов стало возможным проводить исследования неосесимметричных случаев деформирования резервуаров. Это позволило с достаточ-
но высокой точностью рассчитывать общее напряженно-деформированное состояние
резервуара при подъемных операциях. Решению таких задач посвящены работы [2, 4, 5, 10, 11, 12, 13, 14, 15].
В Российской Федерации существует значительное число расходных складов нефтепродуктов, нефтеперекачивающих станций, линейных производственно-диспетчерских станций с существующей проблемой ремонта оснований резервуаров [3, 7]. Суммарная величина рынка достигает нескольких сотен миллионов рублей. Учитывая накопленный западный опыт, ремонт оснований вертикальных стальных резервуаров методом перемещения может стать эффективной конкурентной технологией в сравнении с традиционными способами ремонта оснований. Основные преимущества и недостатки исследуемых методов приведены в табл. 1.
Таблица1
Сравнительная характеристика метода перемещения и традиционного метода капитального ремонта оснований вертикальных стальных резервуаров
Преимущества Недостатки
Метод перемещения — Г арантия обеспечения условий прочности и устойчивости стенки РВС. — Резервуар устанавливается на полностью восстановленное основание. — Требуется кран высокой грузоподъемности (до 120 т). — Сложности в численных расчетах и монтаже усиливающего каркаса
Традиционный метод — Большой опыт работ. — Нет необходимости в сложных конечно-элементных расчетах — Высокая вероятность недопустимых осадок и деформаций стенки при последующей эксплуатации. — Относительно высокая стоимость работ
Для оценки целесообразности применения нового для России метода ремонта оснований резервуаров авторами проведен сравнительный анализ эффективности традиционного метода и метода перемещения при осуществлении капремонта. Основной статьей затрат, что логично, являются расходы на материалы, также существенный удельный вес имеют расходы на покупку и аренду необходимых машин и оборудования, на выплату заработной платы ремонтной бригаде. Метод перемещения предполагает дополнительные затраты на подготовку временного основания с уплотненной песчаной подушкой, установку усиливающих металлоконструкций, аренду крана повышенной грузоподъемности. Однако применение новой технологии в десятки раз снижает расходы на последующее техническое обслуживание отремонтированных оснований РВС.
При расчете экономической эффективности капитального ремонта оснований вертикальных стальных резер-
вуаров (табл. 2, 3) приняты следующие параметры:
— рассматривается период непосредственного ремонта основания РВС и последующий восьмилетний период его об-луживания-
— средний объем годовых поступлений от эксплуатации резервуара за вычетом текущих издержек составляет 70 млн рублей-
— шаг расчета — 1 год-
— ставка дисконтирования принимается на уровне 14% при 100% доле вложения собственных средств [1].
Проведенный анализ демонстрирует, что затраты, связанные непосредственно с ремонтом оснований вертикальных стальных резервуаров методом перемещения, на 1,5 млн рублей или на 7,3% превышают аналогичные затраты при осуществлении ремонтных работ традиционным методом. Эффект от применения метода перемещения в полной мере проявляется в среднесрочной и долгосрочной перспективе, что демонстрирует рисунок. Так, новый метод.
¦ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ № 6, 2014 ¦
в сравнении с традиционным, окупается пользовании метода перемещения без уче-
через 3,5 года с момента осуществления та дисконтирования снижается на 32%,
ремонтных работ. Совокупный объем за- с учетом дисконтирования — 16% (с 25,8 до
трат за 9 рассматриваемых лет при ис- 22,3 млн рублей).
Таблица 2
Сравнительный анализ окупаемости капитального ремонта оснований вертикальных стальных резервуаров методом перемещения и традиционным методом
Показатели Ед. изм. 2014 2015 201б 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Итого
Денежные потоки по проекту ремонта основания резервуара
— затраты на проведение ремонта
I. Метод перемещения тыс. руб. 22 000 22 000
II. Традиционный метод с. б. ыу тр 20 500 20 500
— затраты на техническое обслуживание
I. Метод перемещения тыс. руб. б0 б0 б0 б0 б0 б0 б0 б0 480
II. Традиционный метод тыс. руб. б0 100 4400 б0 100 4400 б0 100 9280
Денежные потоки в результате эксплуатации резервуара
Операционный денежный поток тыс. руб. 70 000 70 000 70 000 70 000 70 000 70 000 70 000 70 000 70 000 б30 000
Итого чистый денежный поток
I. Метод перемещения тыс. руб. 48 000 б9940 б9940 б9940 б9940 б9940 б9940 б9940 б9940 б7 520
II. Традиционный метод тыс. руб. 49 500 б9940 б9900 б5б00 б9940 б9900 б5б00 б9940 б9900 б220
Ставка дисконтирования % 14
Коэффициент дисконтирования 1,00 0,88 0,77 0, б7 0,59 0,52 0,4б 0,40 0,35
Денежный поток с учетом дисконтирования
I. Метод перемещения с. б. ыу тр 48 000 б1351 53 817 47 208 41 410 3б325 318б4 27 951 24 518 372 442
II. Традиционный метод тыс. руб. 49 500 б1351 5378б 44 278 41 410 3б304 2988б 27 951 24 504 3б8970
«
й& gt-
1=2
Ъ
& amp-
ЕҐ
3
?
28 ООО 26 ООО 24 000 22 ООО 20 ООО 18 000 16 000
25 691 25 715 25 751
23 599 23 635 23 687 Xі
22 000 22 053 22 233 22 257 22 278
20 553

і і і і і і і і і
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Годы
-I. Метод перемещения П. Традиционный метод
Дисконтированный объем затрат на ремонт и последующее техническое обслуживание оснований вертикальных стальных резервуаров
Анализируя показатели эффективности использования рассматриваемых методов капитального ремонта оснований РВС, приведенные в табл. 3, можно, во-первых, отметить суммарную экономию дисконти-
рованных затрат на обслуживание оснований с учетом первоначальных расходов на ремонт в объеме около 3,5 млн рублей, во-вторых, сокращение на полмесяца срока окупаемости вложений на капитальный ремонт.
Таблица 3
Показатели эффективности капитального ремонта оснований вертикальных стальных резервуаров методом перемещения и традиционным методом
Индекс прибыльности
I. Метод перемещения 17,7
II. Традиционный метод 15,3
КРУ (чистый дисконтированный доход)
I. Метод перемещения тыс. руб. 372 442
II. Традиционный метод тыс. руб. 3б8 970
Срок окупаемости с учетом дисконтирования
I. Метод перемещения лет / дней 0,32 / 11б
II. Традиционный метод лет / дней 0,37 / 134
Выводы
— Авторами предложен новый для российской практики капитального ремонта оснований метод временного перемещения вертикальных стальных резервуаров.
— Разработан алгоритм расчета экономической эффективности ремонта оснований РВС как традиционным методом, так и предложенным авторами методом перемещения.
— Использование нового технологичного подхода позволяет снизить совокупные затраты без поправки на ставку дисконта на 32%, с учетом дисконта — на 16%.
— Эффективность применения метода перемещения в сравнении с традиционным проявляется в среднесрочной и долгосрочной перспективе, что связано с существенной экономией затрат на последующее обслуживание отремонтированного основания.
Список литературы
1. Криворотов В. В., Калина А. В., Третьяков В. Д., Тиха-нов Е.А., Парфенов К. Е. Оценка и повышение конкурентоспособности российских машиностроительных комплексов // Вестник УрФУ Серия экономика и управление. — Екатеринбург, 2013. — № 4. — С. 61−76.
2. Семин Е. Е., Тарасенко А. А. Использование программных комплексов при оценке технического состояния и проектирование ремонтов вертикальных стальных резервуаров // Трубопроводный транспорт: теория и практика. -М., 2006. — № 4. — С. 84−87.
3. Сильницкий П. Ф., Тарасенко М. А., Тарасенко А. А. Расчет фундаментного кольца резервуара с дефектами // Известия вузов «Нефть и газ». — Тюмень, 2011. — № 5. -С. 76−78.
4. Тарасенко А. А. Напряженно-деформированное состояние крупногабаритных резервуаров при ремонтных работах: дис. … д-ра техн. наук. — Тюмень, 1999. — 254 с.
5. Тарасенко А. А. Решение контактной задачи об упругом взаимодействии подъемного устройства и стенки резервуара // Известия вузов «Нефть и газ». — Тюмень, 1998. -№ 6. — С. 59−63.
6. Тарасенко А. А., Николаев Н. В., Хоперский Г. Г, Сая-пин М.В. Напряженно-деформированное состояние стенки
резервуара при неравномерных осадках основания // Известия вузов «Нефть и газ». — Тюмень, 1997. — № 3. — С. 75−79.
7. Тарасенко А. А., Саяпин М. В. Результаты статистической обработки измерений неравномерных осадок наружного контура днища вертикальных стальных резервуаров // Известия вузов «Нефть и газ». — Тюмень, 1999. — № 1. -С. 52−5б.
8. Тарасенко А. А., Сильницкий П. Ф., Тарасенко Д. А. Проектирование теплоизолированных фундаментов резервуаров на вечной мерзлоте // Известия вузов «Нефть и газ». — Тюмень, 2012. — № 2. — С. 84−88.
9. Тарасенко А. А., Сильницкий П. Ф., Тарасенко Д. А. Противоречия в современной нормативно-технической базе при ремонте резервуаров // Фундаментальные исследования. — 2013. — № 10 (часть 15). — С. 3400−3403- URL: www. rae. ru/fs/?section=content&-op=show_article&-article_ id=10 002 342.
10. Тарасенко А. А., Тюрин Д. В. Моделирование нефтяных стальных цилиндрических резервуаров // Известия вузов «Нефть и газ». — Тюмень, 2001. — № 4. — С. б5-б9.
11. Тарасенко А. А., Чепур П. В., Чирков С. В. Исследование изменения напряженно-деформированного состояния вертикального стального резервуара при развитии неравномерной осадки наружного контура днища // Фундаментальные исследования. — 2013. — № 10 (часть 15). -С. 3409−3413. URL: www. rae. ru/fs/?section=content&-op= show_ article& amp-article_id=10 002 344.
12. Тарасенко А. А., Чепур П. В., Чирков С. В., Та-
расенко Д. А. Модель резервуара в среде ANSYS Workbench 14.5 // Фундаментальные исследования. -
2013. — № 10 (часть 15). — С. 3404−3408- URL: www. rae. ru/ fs/?section=content& amp-op=show_article&-article_id=10 002 343.
13. Хоперский Г Г, Овчар З. Н., Тарасенко А. А., Николаев Н. В. Определение неравномерной составляющей осадки резервуаров, вызывающей неосесимметричную деформацию // Известия вузов «Нефть и газ». — Тюмень,
1997. — № 5. — С. 80−85.
14. Хоперский Г. Г., Саяпин М. В., Тарасенко А. А. Расчет прочности фундаментного кольца резервуара при воздействии сосредоточенной нагрузки от подъемного устройства // Известия вузов «Нефть и газ». — Тюмень,
1998. — № 2. — С. б0-б4.
15. Чепур П. В., Тарасенко А. А., Тарасенко Д. А. Исследование влияния величины выступа окрайки на напряженно-деформированное состояние вертикального стального цилиндрического резервуара при развитии неравномерной осадки наружного контура днища // Фундаментальные исследования. — 2013. — № 10 (часть 15). -С. 3441−3445- URL: www. rae. ru/fs/?section=content&-op = show article& amp-article id=10 002 350.
В ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ № б, 2014 В
References
1. Krivorotov VV, Kalina A.V., Tret’jakov V.D., Tihanov E.A., Parfenov K.E. VestnikURFU — «Academic news UrFU. Economics and management series», 2013, no. 4, pp. 61−76.
2. Semin E.E., Tarasenko A.A. Pipeline transport: theory and practice, 2006, no. 4, pp. 84−87.
3. Sil’nickij PF., Tarasenko M.A., Tarasenko A.A. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Neft’igaz — Academic news «Oil and gas№, 2011, no. 5, pp. 76−78.
4. Tarasenko A.A. Stress-strained state of large-sized tanks during repairs. Doctor technical sciences dissertation. Tyumen, 1999. 254 p.
5. Tarasenko A.A. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Neft’igaz — Academic news «Oil and gas», 1998, no. 6, pp. 59−63.
6. Tarasenko A.A., Nikolaev N.V., Hoperskij G.G., Saja-pin M.V. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Neft’igaz — Academic news «Oil and gas», 1997, no. 3, pp. 75−79.
7. Tarasenko A.A., Sajapin M.V. Izvestija vysshih ucheb-nyh zavedenij. Neft’igaz — Academic news «Oil and gas», 1999, no. 1, pp. 52−56.
8. Tarasenko A.A., Sil’nickij PF., Tarasenko D.A. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Neft’igaz — Academic news «Oil and gas», 2012, no. 2, pp. 84−88.
9. Tarasenko A.A., Sil’nickij P.F., Tarasenko D.A. Fundamental research, 2013, no. 10 part 15, pp. 3400−3403.
10. Tarasenko A.A., Tjurin D.V. Izvestija vysshih ucheb-nyh zavedenij. Neft’igaz — Academic news «Oil and gas», 2001, no. 4, pp. 65−69.
11. Tarasenko A.A., Chepur PV., Chirkov S.V. Fundamental research, 2013, no. 10 part 15, pp. 3409−3413.
12. Tarasenko A.A., Chepur P.V., Chirkov S.V., Tarasenko D.A. Fundamental research, 2013, no. 10 part 15, pp. 3404−3408.
13. Hoperskij G.G., Ovchar Z.N., Tarasenko A.A., Nikolaev N.V. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Neft’igaz — Academic news «Oil and gas», 1997, no. 5, pp. 80−85.
14. Hoperskij G.G., Sajapin M.V., Tarasenko A.A. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Neft’igaz — Academic news «Oil and gas», 1998, no. 2, pp. 60−64.
15. Chepur PV., Tarasenko A.A., Tarasenko D.A. Fundamental research, 2013, no. 10 part 15, pp. 3441−3445.
Рецензенты:
Иванов В. А., д.т.н., профессор кафедры «Транспорт углеводородных ресурсов», ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет», г. Тюмень-
Мерданов Ш. М., д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Транспортные и технологические системы», ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет», г. Тюмень.
Работа поступила в редакцию 11. 04. 2014.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой