Известно, что у многих зарубежных компаний существуют технологии, позволяющие конструировать вертикальные стальные резервуары, пригодные для перемещения на различных этапах эксплуатации. В России такая практика отсутствует, поскольку созданная инфраструктура позволяет транспортировать нефть до потребителя без перемещения резервуаров. В силу географического расположения мест, где ведется разработка новых нефтяных месторождений, с наличием мерзлых водонасыщенных грунтов, нередко возникает проблема ремонта оснований резервуаров.
Российские и зарубежные инженеры столкнулись с множеством случаев негативного воздействия мерзлых грунтов на объекты инфраструктуры магистрального транспорта. К примеру, при эксплуатации Трансаляскинского нефтепровода в США возникло большое количество нерешенных геотехнических проблем. При оттаивании пылеватые водонасыщенные вечномерзлые грунты из твердого состояния переходят в разжиженное, растекаясь под действием собственного веса. Оттаивание мерзлого грунта в зависимости от количества льда вызывает осадки или полное расползание насыпей. В этом случае наблюдаются как неравномерные осадки, так и случаи выталкивания элементов конструкций силами морозного пучения [6, 8]. В подобных инженерно-геологических условиях спроектированы и построены нефтепроводы ВСТО, «Заполярье ‒ Пурпе ‒ Самотлор».
С 70-х годов прошлого века фундаментальные научные разработки, связанные с проблемами мерзлых грунтов, ведутся недостаточными темпами, хотя множество вопросов возникло довольно давно. Слабонесущие водонасыщенные, а также 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 достаточно 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.
Таблица 1
Сравнительная характеристика метода перемещения и традиционного метода капитального ремонта оснований вертикальных стальных резервуаров
Преимущества |
Недостатки |
|
Метод перемещения |
– Гарантия 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 резервуаров (табл. 2, 3) приняты следующие параметры:
- рассматривается период непосредственного ремонта основания РВС и последующий восьмилетний период его облуживания;
- 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, в сравнении с традиционным, окупается через 3,5 года с момента осуществления ремонтных работ. Совокупный объем затрат за 9 рассматриваемых лет при использовании метода перемещения без учета дисконтирования снижается на 32 %, с учетом дисконтирования – 16 % (с 25,8 до 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 |
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
2021 |
2022 |
Итого |
Денежные потоки по проекту ремонта основания резервуара |
|||||||||||
– затраты на проведение ремонта |
|||||||||||
I. Метод перемещения |
тыс. руб. |
22000 |
22000 |
||||||||
II. Традиционный метод |
тыс. руб. |
20500 |
20500 |
||||||||
– затраты на техническое обслуживание |
|||||||||||
I. Метод перемещения |
тыс. руб. |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
480 |
|
II. Традиционный метод |
тыс. руб. |
60 |
100 |
4400 |
60 |
100 |
4400 |
60 |
100 |
9280 |
|
Денежные потоки в результате эксплуатации резервуара |
|||||||||||
Операционный денежный поток |
тыс. руб. |
70000 |
70000 |
70000 |
70000 |
70000 |
70000 |
70000 |
70000 |
70000 |
630000 |
Итого чистый денежный поток |
|||||||||||
I. Метод перемещения |
тыс. руб. |
48000 |
69940 |
69940 |
69940 |
69940 |
69940 |
69940 |
69940 |
69940 |
607520 |
II. Традиционный метод |
тыс. руб. |
49500 |
69940 |
69900 |
65600 |
69940 |
69900 |
65600 |
69940 |
69900 |
600220 |
Ставка дисконтирования |
% |
14 |
|||||||||
Коэффициент дисконтирования |
1,00 |
0,88 |
0,77 |
0,67 |
0,59 |
0,52 |
0,46 |
0,40 |
0,35 |
||
Денежный поток с учетом дисконтирования |
|||||||||||
I. Метод перемещения |
тыс. руб. |
48000 |
61351 |
53817 |
47208 |
41410 |
36325 |
31864 |
27951 |
24518 |
372442 |
II. Традиционный метод |
тыс. руб. |
49500 |
61351 |
53786 |
44278 |
41410 |
36304 |
29886 |
27951 |
24504 |
368970 |
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 дисконтированных 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 |
|
NPV (чистый дисконтированный доход) |
||
I. Метод перемещения |
тыс. руб. |
372 442 |
II. Традиционный метод |
тыс. руб. |
368 970 |
Срок окупаемости с учетом дисконтирования |
||
I. Метод перемещения |
лет / дней |
0,32 / 116 |
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.
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.
Библиографическая ссылка
Тиханов Е.А., Тарасенко А.А., Чепур П.В. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ОСНОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА МЕТОДОМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 6-2. – С. 330-334;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34159 (дата обращения: 17.08.2024).