1

mgr inż. Hanna Kubacka

Zarządzanie przepływem partii produktowych

w rurociągach transgranicznych.

Modelowanie sprawnego działania.

Autoreferat rozprawy doktorskiej

Promotor:

dr hab. Maciej Szymczak, prof. nadzw. UEP

Katedra logistyki międzynarodowej

Poznań, 2014

2

1. Uzasadnienie wyboru tematu

W XXI wieku trudno wyobrazić sobie rozwój przemysłu naftowo-paliwowego bez wpro-

wadzania i wykorzystywania nowoczesnych technologii. Przesył partii produktowych w rurocią-

gach transgranicznych to wyścig technologiczny mający swoje ogromne konsekwencje makro-

ekonomiczne. Finansowy wymiar tych zabiegów wiąże się z procesem modelowania sprawnego

zarządzania przesyłem jak największego wolumenu paliw z rafinerii do odbiorców.

Rozbudowany system krajowych i transgranicznych rurociągów tworzy podstawowy

składnik infrastruktury wykorzystywanej do przepływu partii produktowych. Uwzględniając

aspekty technologiczne, ekonomiczne i ekologiczne infrastruktura ta z pewnością powinna być

nowoczesna, niezawodna i bezpieczna. Pokrycie bieżącego i perspektywicznego zapotrzebo-

wania odbiorców na paliwa powinno odbywać się w sposób technicznie i ekonomicznie uza-

sadniony, przy zachowaniu ciągłości i niezawodności dostaw. Realizacja potrzeb odbiorców

na paliwa winna przebiegać przy uwzględnieniu odpowiednich parametrów jakościowych partii

produktowych, warunków ochrony środowiska oraz społecznie akceptowalnych cen [Urząd

Regulacji Energetyki 2013].

Sprawność zarządzania przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych

jest współcześnie uzależniona od wielu czynników, tj. stanu technologicznego systemu rurocią-

gowego, form własności jego infrastruktury, lokalizacji oraz stopnia wykorzystania i zróżnico-

wania kierunków przesyłu partii produktowych, dywersyfikacji tras i baz paliwowych, stopnia

rozwoju i wydajności1 połączeń produktowych systemów rurociągowych. Wzrost popytu na

produkty rafinacji ropy naftowej w ostatnich kilku latach, niezależnie od historycznych uwa-

runkowań, wymusza potrzebę doskonalenia metod przepływu partii produktowych. Modelo-

wanie sprawnego działania, przy uwzględnieniu prawidłowości zjawisk związanych z przepły-

wem partii produktowych w rurociągach transgranicznych i towarzyszących im informacji, staje

się kluczowym narzędziem służącym do budowania konkurencyjnej pozycji przedsiębiorstw na

rynku paliwowym. Oznacza to, że stosowanie specjalistycznych technologii sterowania i nad-

zoru przepływu paliw w czasie rzeczywistym ma swoje uzasadnienie ekonomiczne i techno-

logiczne. Po drugie - dla konsorcjów paliwowych, przesyłających partie produktowe, wdroże-

nie efektywnej i niezawodnej sieci komunikacyjnej przyczynia się do usprawnienia funkcjono-

1 Przepustowości, tzn. tempa transferu wolumenu produktu w jednostce czasu.

3

wania procesów logistyki paliw. Po trzecie - warunkiem działania i sukcesu na międzynaro-

dowym rynku paliw jest fakt dysponowania przez przedsiębiorstwa sprawnym modelem przesyłu

partii produktowych w rurociągach transgranicznych2.

Modelowanie sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w rurociągach

transgranicznych polega na sterowaniu podstawowymi procesami technologicznymi i ekono-

micznymi w sferze przepływu paliw3:

w ramach danych struktur rynkowych, potencjału i potrzeb oraz racjonalizacji tych

procesów (składanych zamówień, przesyłu i magazynowania);

w ramach uczestniczących państw, w taki sposób, aby partie produktowe były dostępne

u określonego odbiorcy w odpowiednim czasie, we właściwym miejscu i odpowiedniej ilości.

We współczesnym otoczeniu biznesowym charakteryzującym się globalizacją gospodar-

ki i przy sprzyjającym kreowaniu warunków uczciwej konkurencji, rozumianej jako tworzenie

jednakowych warunków działalności dla wszystkich uczestników rynku paliwowego - przedsię-

biorstwa i operatorzy rurociągów, przesyłający partie produktowe w rurociągach transgranicz-

nych, stosują innowacyjne technologie oraz strategie osiągania i utrzymywania przewagi konku-

rencyjnej. Badania nad modelami zarządzania łańcuchem dostaw partii produktowych w ruro-

ciągach transgranicznych skupiły, w ostatnich latach, ogromną uwagę zarówno naukowców jak

i praktyków [Chan i Qi 2003b]4.

2 Proces wprowadzania nowych technologii w sektorze naftowo-paliwowym stanowi, pomimo wiel-

kich wydatków i nakładów inwestycyjnych, powszechnie obowiązujący trend. 3 Su [1999] twierdzi, że aby system fizycznej dystrybucji mógł odnieść sukces musi on spełnić szereg

istotnych funkcji, takich jak magazynowanie i transport produktów. Oznacza to zatem, że wymienione funk-

cje muszą być zintegrowane skutecznym systemem zarządzania całościowym procesem przesyłu partii pro-

duktowych. 4 Zarządzanie łańcuchem dostaw zostało określone przez Christophera [2001] jako „zarządzanie

upstream i downstream relacjami z dostawcami i klientami w celu dostarczenia najwyższej wartości konsu-

menckiej po niższym koszcie dla łańcucha dostaw jako całości [tł. własne]”. Modelowanie sprawności zarzą-

dzania rurociągowym przesyłem partii produktowych łańcucha dostaw może ułatwić zrozumienie prawi-

dłowości funkcjonowania łańcucha dostaw i poprawić jego całkowitą wydajność [Myers i in. 2004; Chen i

Paulraj 2004].

4

2. Przedmiot pracy, obszar badawczy i problem badawczy

Zarządzanie przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych, z

uwzględnieniem oceny jego niezawodności i skuteczności, jest przedmiotem prezentowanej

pracy.

2.1. Zarządzanie paliwowym łańcuchem dostaw

Zarządzanie łańcuchem dostaw (ang. Supply Chain Management SCM) to kierowanie i

sprawowanie kontroli nad siecią połączonych przedsiębiorstw zaangażowanych w świadczenie

usług oraz dostarczanie produktów wymaganych przez klientów końcowych [Harland 1996].

Procesy logistyczne w sektorze paliwowym obejmują przesył i magazynowanie gotowych pro-

duktów rafinacji z rafinerii do punktu odbioru.

Zarządzanie łańcuchem dostaw obejmuje planowanie i zarządzanie wszystkimi działania-

mi zaangażowanymi w pozyskiwanie i dystrybucję partii produktowych. Co ważne, proces ten

również obejmuje koordynację współpracy operatorów rurociągów z partnerami i dostawcami

usług (3PL third-party) oraz klientów końcowych, np. portów lotniczych zaopatrujących się w

paliwa lotnicze5. Łańcuch dostaw integruje procesy zarządzania popytem i podażą w obrębie po-

szczególnych przedsiębiorstw paliwowych. Zarządzanie łańcuchem dostaw pełni funkcję inte-

gracyjną - główny nacisk położony jest na powiązania celów i procesów biznesowych przedsię-

biorstw w spójny i sprawny międzynarodowy model biznesowy. Model ten obejmuje logistykę,

a więc zarządzanie oraz działania operacyjne koordynujące procesy i działania paliwowego łań-

cucha dostaw [Jonsson 2008]6.

Paliwowy łańcuch dostaw może być opisany w wymiarze wewnętrznych działań organiza-

cyjnych uwzględniających funkcjonowanie trzech różnych segmentów rynku: segment obejmu-

jący prace poszukiwawcze i wydobycie ropy naftowej (upstream); rafinację (midstream) oraz

5 Przedsiębiorstwa naftowo-paliwowe to uczestnicy paliwowego łańcucha dostaw w sektorze naf-

towo-paliwowym. Zaliczają się do nich konsorcja i spółki naftowo-paliwowe, operatorzy rurociągów, po-

średnicy i inne firmy dostarczające usługi transportowe ropy naftowej i jej rafinowanych produktów. 6 W Wielkiej Brytanii badania wykazały, że 40% produktu krajowego brutto przeznaczonego zo-

stało na działania operacyjne w zakresie dystrybucji i logistyki [Gunasekaran, Patel i McGaughey 2004].

Autorzy zauważyli, że takie trendy prezentują znaczący, widoczny wpływ zarządzania dystrybucją, zakupa-

mi i dostawami na majątek przedsiębiorstw naftowo-paliwowych.

5

logistykę, transport, marketing, dystrybucję i magazynowanie produktów naftowych7 (downst-

ream)8. Kształtowanie się rynku naftowo-paliwowego obejmuje ściśle powiązane ze sobą proce-

sy9:

demonopolizację rynku obejmującą jego podział na podsektory wydobycia i pro-

dukcji (upstream); przetwarzania (rafinerie), transportu i magazynowania (midstream) oraz

przesyłu, dystrybucji i handlu (downstream);

liberalizację rynku, dzięki której w kolejno poszerzanych obszarach działalności, nie-

zależne przedsiębiorstwa będące uczestnikami wskazanych trzech podsektorów współpracują ze

sobą na zasadach wolnorynkowych.

Zarządzania przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych

uwzględnia strategię przepływu partii paliwowych, usług i informacji. Proces integracji kana-

łów dystrybucji partii paliwowych umożliwia poprawę efektywności działań przedsiębiorstw

w łańcuchu dostaw i pozwala im skutecznie konkurować na rynku paliwowym [Harrison i

New 2001]. Dla przedsiębiorstw łańcuch dostaw stanowi okazję do bardziej efektywnego wy-

korzystania zasobów paliwowych. Skala zjawiska, zarządzanie elementami infrastruktury prze-

syłowej i zasobami paliwowymi, transport, kształtowanie cen i dostępność informacji to tylko

niektóre z czynników, które sprawiają, że przedsiębiorstwa dążą do sprawnego zarządzanie

przepływem partii produktowych. Dostępność partii produktowych w przesyłowym łańcuchu

7 Benzyny silnikowe, olej napędowy, olej opałowy, paliwo lotnicze lub surowiec dla przemysłu pe-

trochemicznego. 8 Inna definicja łańcucha dostaw głosi, że „działania łańcucha dostaw obejmują planowa- nie, reali-

zację zamówień, kontrolę i monitorowanie dostaw produktu celem tworzenia wartości netto, budowania

konkurencyjnej infrastruktury, wykorzystując pełną logistykę synchronizującą podaż z popytem i pomiar

całkowitej wydajności” [Cox 1999]. Łańcuch dostaw jest również definiowany jako wszystkie powiązane

przedsiębiorstwa, które za pomocą środków bezpośrednich lub pośrednich, doprowadzają do dostarcze-

nia usługi lub produktu do klienta [Chopra i Meindl 2004]. Współczesny konkurencyjny rynek paliw jest

głównym czynnikiem wpływającym na każdy aspekt tego, w jaki sposób uczestnicy łańcucha dostaw w

sektorze naftowo-paliwowym ze sobą współpracują, a sieci łańcucha dostaw są zorganizowane. Jeśli po-

szczególne przedsiębiorstwa chcą wzmacniać swoją pozycję na rynku paliwowym, muszą zrozumieć, jak

działa zintegrowany paliwowy łańcuch dostaw i jak poszczególni uczestnicy mogą usprawnić jego funk-

cjonowanie. Kluczowym warunkiem sukcesu przedsiębiorstw jest zrozumienie, że to łańcuch dostaw jako

całość konkuruje na rynku paliwowym, a nie poszczególni jego uczestnicy [Christopher i Towill 2001], a

porażka łańcucha dostaw jest ostatecznie określana na rynku przez klienta końcowego. 9 Dodatkowo, charakterystycznym procesem w sektorze naftowo-paliwowym obserwowalnym np.

w Polsce jest prywatyzacja tego sektora obejmująca przekształcenia przedsiębiorstw państwowych w

spółki Skarbu Państwa, a następnie sprzedaż ich udziałów inwestorom krajowym lub zagranicznym.

6

dostaw może radykalnie zmienić efektywność łańcucha dostaw i szybkość reagowania na dy-

namiczne zapotrzebowanie na wielkość dostaw paliw. Nieoczekiwane zmiany wymagań klien-

tów lub zakłócenia dostaw, podobnie jak wybór trasy przepływu partii paliwowych, wpły-

wają na sprawność zarządzania przepływem partii produktowych w sektorze downstream pali-

wowego łańcucha dostaw w rurociągach transgranicznych. Wybór lokalizacji i stopnia

przepustowości obiektów infrastruktury mają znaczący wpływ na wydajność systemu rurocią-

gowego. Decyzje w sprawie zamówień paliw i ich realizacji w ramach własnych zasobów lub

outsourcingu również stanowią istotny czynnik kształtowania zarządzania przepływem partii

produktowych w rurociągach transgranicznych10

.

2.2. Sprawność paliwowego łańcucha dostaw

Zarządzanie przepływem partii produktowych w sektorze downstream paliwowego łańcucha

dostaw jest ważnym elementem strategii konkurencji - zwiększenia wydajności organizacyjnej i

rentowności przedsiębiorstw. Rola wskaźników sprawności w sukcesie organizacji nie może

być pominięta, ponieważ mają one istotny wpływ na strategiczne, taktyczne i operacyjne pla-

nowanie działań oraz ich kontrolę. Pomiar sprawności i jego kryteria stanowią istotny czynnik

kształtowania celów, oceny wyników oraz określenia przyszłych kierunków działań [Gunaseka-

ran i in. 2004].

Na rynku paliwowym zachodzą obecnie istotne zmiany. Przedsiębiorstwa paliwowe nie-

ustannie monitorują działania swoich konkurentów. Monitoring nie dotyczy już indywidualnych

wyników przedsiębiorstw paliwowych, ale koncentruje się na stopniu integracji łańcucha dostaw

- jego zdolności do realizacji potrzeb klienta końcowego pod względem dostępności produktów,

szybkości reakcji i terminowości dostawy. Sprawne zarządzanie paliwowym łańcuchem dostaw

rozpatrywane jest na wielu płaszczyznach, m.in. wydajności przesyłu, stopnia niezakłóconych

i terminowych dostaw paliw (skuteczności). Stopień sprawności zarządzania przesyłem partii

produktowych, w ramach wydajności łańcucha dostaw, może być ilustrowany na wykresie

10 Dla firm naftowo-paliwowych marża może być znacznie zwiększona, jeżeli firmom uda się doko-

nać zakupów w całym łańcuchu dostaw w jednej walucie. Jednostką rozliczeniową w całym łańcuchu do-

staw w sektorze naftowo-paliwowym jest dolar amerykański.

7

jako punkt przecięcia krzywej możliwości funkcjonalnych i ograniczeń przedsiębiorstwa prze-

syłającego partie paliwowe w rurociągach transgranicznych.

Główny cel modelowania sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w ru-

rociągach transgranicznych, przy jednoczesnym zapewnieniu racjonalnych cen produktów pa-

liwowych, uwzględnia [Dzikuć 2012]:

zagwarantowanie bezpieczeństwa dostaw paliw, tj. ciągłych i niezakłóconych do-

staw produktów paliwowych ;

zagwarantowanie wysokiej jakości produktów paliwowych i jakości obsługi od-

biorców;

zagwarantowanie rentowności przedsiębiorstw funkcjonujących w sektorze pali-

wowym;

zapewnienie sektorowi naftowo-paliwowemu środków niezbędnych na odtworzenie

i rozwój jego infrastruktury technicznej.

Inżynieria badań i rozwoju (B&R), produkcja, sprzedaż i marketing tworzą narzędzia

efektywnego projektowania przesyłu i sprzedaży partii produktowych w paliwowym łańcuchu

dostaw. Tradycyjne, zastane formy i ograniczenia kooperacyjne pomiędzy przedsiębiorstwami

ulegają transformacjom. By osiągnąć ostateczny cel łańcucha dostaw - zdolność do szybkiej i

konkurencyjnej realizacji zamówienia - firmy dążą do nawiązania nowych form współpracy.

Przedsiębiorstwa paliwowe potrzebują mierników, kryteriów lub „metryk” poprawy sprawności

transgranicznego łańcucha dostaw [Gunasekaran, Patel i Tirtiroglu 2001].

Kryteria pomiaru sprawności zarządzania przepływem partii produktowych w rurocią-

gach transgranicznych pozwalają dokonać oceny jakości świadczonych usług (miernik obsługi)

oraz jakości działalności biznesowej (szybkość reakcji na zmiany otoczenia biznesowego, zapa-

sy, wskaźniki finansowe). Podstawowym celem zarządzania przepływem partii produktowych w

łańcuchu dostaw jest maksymalizacja sprawności paliwowego łańcucha dostaw oraz wytworzenie

maksymalnej wartości dodanej przesyłowego łańcucha dostaw (minimalizacja kosztów krańco-

wych).

Paliwowy łańcuch dostaw charakteryzuje się integracją wertykalną. Celem sprawnego za-

rządzania przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych jest połączenie

wszystkich uczestników w sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw w jeden zunifi-

kowany system zarządzania przepływem partii produktowych. Zabieg ten prowadzi do mak-

8

symalizacji sprawności zarządzania łańcuchem dostaw i dostarczenia jak największej korzyści

dla wszystkich powiązanych podmiotów11 [Jie, Parton i Cox 2007].

Łańcuch dostaw w przemyśle naftowo-paliwowym ma charakter dynamiczny - uzależnio-

ny jest on od zmian zewnętrznych i wewnętrznych, krótko- i długoterminowych. Określenie

stopnia jego sprawności pozwala zdefiniować cele biznesowe, kontrolować i utrzymywać

przedsiębiorstwo na drodze rozwoju gospodarczego. Mierniki sprawności zarządzania przesy-

łem partii produktowych w rurociągach transgranicznych dostarczają nie tylko narzędzi opisu

i oceny wydajności łańcucha dostaw, ale pozwalają również na prawidłowe ustalenie pozy-

cji i zadań przedsiębiorstw na rynku paliwowym.

3. Problem naukowy

Zarządzanie przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych, z

uwzględnieniem oceny jego niezawodności i skuteczności, to obszar tematyczny prezentowa-

nej pracy. Producenci i usługodawcy branży naftowo-paliwowej muszą sprostać obecnie co-

raz silniejszej presji zróżnicowania i poprawy jakości paliw oraz dostosowania podaży do ak-

tualnego zapotrzebowania na gotowe produkty rafinacji12

. Z drugiej strony, w celu zapewnie-

nia zysku, muszą minimalizować koszty rurociągowego przesyłu partii paliwowych, skracać

czas realizacji zamówień i możliwie szybko obniżać poziom zapasów. Coraz więcej przed-

siębiorstw naftowo-paliwowych stara się rozwijać długoterminowe, strategiczne partnerstwo z

kilkoma poddostawcami i współpracować z nimi w ramach ich działalności operacyjnej [Lam-

bert, Cooper i Pagh 1998].

Model działania, wykorzystujący mierniki sprawności zarządzania rurociągowym

przesyłem partii produktowych, maksymalizuje potencjał paliwowego łańcucha dostaw.

Zidentyfikowane, słabe obszary podlegają korektom, a celem modelowania sprawnego zarzą-

dzania przesyłem partii produktowych w rurociągach transgranicznych staje się poszukiwanie

11 Mierniki sprawności są ważne, gdyż wpływają na zachowania kształtujące sprawność zarządza-

nia łańcuchem dostaw. Wskaźniki wydajności łańcucha dostaw zapewniają przedsiębiorstwom standar-

dowe ramy do oceny operacji łańcucha dostaw i wydajności, uwzględniając wewnętrzne i zewnętrzne

powiązania firmy [Burcher, Lee i Sohal 2006]. 12 Przeprowadzone badania wskazują, że dynamiczna reakcja na zachowania klienckie oraz bieżą-

ce wydarzenia wpływają na budowanie wizerunku firmy kształtowanego presją na zapew- nienie satys-

fakcji klienta [Amolo 2002].

9

sposobów i metod eliminacji obszarów objętych ryzykiem.

Rurociągowy przesył paliw zmierza w kierunku wyższej skuteczności i efektywności, a

operatorzy rurociągów, dystrybuujący partie paliwowe są zdecydowani zapewnić właściwą

kontrolę zawartości rurociągów i jakości transportowanego produktu poprzez zastosowanie

modelu sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych.

Otoczenie biznesowe operatorów transgranicznych rurociągów produktowych w Europie

i na Bliskim Wschodzie podlega ustawowej kontroli państw. Kraje, przez które przebiega ruro-

ciąg, regulują w trybie polityczno-prawnym procesy rynkowe. Konsorcja naftowo-paliwowe

często zmuszone są korzystać z istniejącej infrastruktury rurociągowej, z ograniczonymi moż-

liwościami jej modyfikacji wzdłuż całego paliwowego łańcucha dostaw, gdzie występuje wiele

geopolitycznych czynników, nad którymi nie mają kontroli.

Z przesyłem partii produktowych w rurociągach transgranicznych wiąże się wysoki koszt

rurociągowego transportu paliw oraz wysokie zapotrzebowanie na kapitał obrotowy. Ponadto,

wahania cen ropy naftowej na rynkach międzynarodowych są dość wysokie w porównaniu z

innymi produktami, a kwestie bezpieczeństwa są krytyczne ze względu na właściwość wysokiej

palności partii produktowych, co wymaga szczególnego uwzględnienia podczas całego procesu

transportu, magazynowania i sprzedaży detalicznej [Dempster i in. 2000]. Biorąc pod uwagę

metody eliminacji obszarów objętych ryzykiem, przedsiębiorstwa należące do sektora downst-

ream paliwowego łańcucha dostaw oczekują terminowych i niezakłóconych dostaw odpowied-

niej ilości oraz określonej jakości produktów paliwowych przy niskich kosztach [Cirtita i Gla-

ser-Segura 2012]13

.

Istnieje potrzeba w literaturze krajowej wypracowania i przyjęcia usystematyzowanego

podejścia badawczego do problematyki zarządzania przesyłem partii produktowych w rurocią-

gach transgranicznych, w szczególności do modelowania jego sprawnego działania. Nie zostały

przedstawione i zidentyfikowane do tej pory kryteria i mierniki sprawnego zarządzania prze-

pływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych przy wykorzystaniu dostępnych

narzędzi IT. Nie ma także całościowych opracowań sprawnego działania - nie istnieją modele,

które wskazywałyby na krytyczne parametry procesu transportu paliw przy dążeniu do intensy-

13 Uwzględniając wyżej wymienione czynniki można stwierdzić, że sprawne zarządzanie przesyłem

partii produktowych w rurociągach transgranicznych powoduje zwiększenie zysku. Amolo [2002] zauważył,

że większość firm naftowych była ograniczana w realizacji celów operacyjnych. Główne ograniczenia zo-

stały zidentyfikowane we współdzielonej infrastrukturze przesyłowej i prawnych uregulowaniach państw.

10

fikacji zdolności przesyłowych. Na poziomie zastosowań praktycznych również obserwuje się

pilną potrzebę uporządkowania działań w postaci przyjęcia zintegrowanego modelu zarządzania

w sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw. Podejmowane w tej mierze liczne zabie-

gi zorientowane są na osiągnięcie strategicznych celów konsorcjów paliwowych, tj. maksymali-

zację zysku, wzmocnienie pozycji rynkowej, zwiększenie stopnia dostosowania do warunków

otoczenia czy likwidację przestojów w przepływie partii produktowych.

Rurociągowy transport międzynarodowy w sektorze downstream paliwowego łańcucha

dostaw niesie za sobą, ze względu na swoją wagę gospodarczą i zasięg geograficzny, ważne

wyzwania badawcze. W wyniku oceny sprawnego zarządzania przepływem partii produkto-

wych w rurociągach możliwe jest wskazanie priorytetowych działań prowadzących do spraw-

nego przesyłu partii produktowych z uwzględnieniem minimalizacji ryzyka wystąpienia awarii,

zakłóceń i przerw w dostawach paliw14

.

4. Hipotezy i cele badawcze

Praca, co wyraźnie wskazują dotychczas poczynione uwagi, w głównej mierze ma cha-

rakter projektowy. Głównym celem rozprawy jest opracowanie modelu zarządzania integralno-

ścią przesyłu partii produktowych w sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw.

Model uwzględnia kryterium maksymalizacji niezawodności przypływu, a więc minima-

lizacji liczby awarii, zagrożeń i zakłóceń dostaw. Pomiar, wskazanie mierników i kryteriów

sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w sektorze downstream paliwowego

łańcucha dostaw to podstawowe instrumenty konstrukcji całościowego modelu zarządzania in-

tegralnością rurociągów. Sprawne zarządzanie integralnością przesyłu partii produktowych sta-

nowi „platformę komunikacyjną” pomiędzy wynikami analiz działań techniczno-

technologicznych (lista rankingowa działań), a korzyściami biznesowymi dla konsorcjów naf-

towo-paliwowych płynących z podjęcia sprawnych działań.

Dla skutecznej realizacji postawionych w pracy celów badawczych konieczne stało się

prawidłowe rozpoznanie i ocena zagrożeń występujących na poziomie konstrukcji infrastruktu-

ry przesyłowej. W stopniu wyłącznie niezbędnym przedstawione zostały charakterystyczne

zjawiska hydrauliczne prowadzące do awarii rurociągu, problematyka indywidualnych uwarun-

14 Istotna determinanta modelowania sprawności zarządzania tranzytem partii produktowych.

11

kowań rurociągów transgranicznych (tranzyt, transport, prawa drogi)15 oraz procesy sekwen-

cjonowania tzw. batchy (partii produktowych) i planowania nominacji (zamówień) w procesie

transportowym. Głównemu celowi badawczemu podporządkowane zostały szczegółowe cele

badawcze. Opis określonych zależności występujących w procesie modelowania sprawnego

działania rurociągów przesyłowych, kwantyfikacja i ocena determinant ryzyka uwzględniają

nowe wyzwania, którym stawiają czoła operatorzy rurociągów przesyłający paliwa w rurocią-

gach międzynarodowych. Ocena determinant ryzyka wymaga wcześniejszych rozstrzygnięć ba-

dawczych w sprawie:

określenia wpływu czynników technicznych i ekonomicznych na stan bezpieczeństwa

przesyłu i sprawne zarządzanie przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicz-

nych - z uwzględnieniem obowiązujących struktur, procedur oraz stosowanych rozwiązań sys-

temowych;

określenia prawidłowości występujących w procesie transportu paliw płynnych w ruro-

ciągach;

klasyfikacji metod sprawnego zarządzania integralnością rurociągu;

identyfikacji kluczowych wskaźników (charakterystycznych i krytycznych parame-

trów zarządzania przepływem) oraz opracowanie wytycznych sprawnego zarządzania przepły-

wem partii produktowych w rurociągach transgranicznych.

Praca badawcza nad modelem zarządzania integralnością przesyłu partii produktowych w

sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw oparta została dodatkowo na przekonaniu,

które można przedstawić przy użyciu następującej hipotezy:

Hipoteza 1. Sprawność zarządzania przesyłem partii produktowych w rurociągach

transgranicznych jest niska ze względu na brak uwzględnienia rozkładu czynników ryzyka.

15 Tranzyt rurociągowy w odróżnieniu od transportu rurociągowego polega na transporcie partii

produktowej z jednego państwa do drugiego państwa przez państwo niezależne „suwerenne”, przy czym

suwerenne państwo tranzytowe to państwo, które uczestniczy w procesie transportu jedynie w sposób

bierny, tzn. nie pełni funkcji ani punktu nadania, ani odbioru, a jedynie oddaje do użytku infrastrukturę

rurociągową znajdującą się na jego terytorium do celów transportowych między sąsiadującymi państwa-

mi, pobierając w zamian opłatę tranzytową za udostępnienie magistrali przesyłowych (choć ma pełną

kontrolę nad produktem znajdującym się wewnątrz infrastruktury przesyłowej znajdującej się na teryto-

rium tego państwa).

12

W pracy omówiono szereg ważnych powodów, dla których sprawność zarządzania prze-

syłem partii produktowych należy podnieść. Wskazano pilną potrzebę opracowania, opartego

na ujęciu zasobowym i ilościowym, modelu sprawnego zarządzania przepływem partii produk-

towych w rurociągach. Model ten winien uwzględniać algorytmy i schematy postępowania

oparte na konstrukcji macierzy oceny ryzyka oraz pozwolić określić pozycje rankingowe dzia-

łań priorytetowych.

Utrzymanie wysokich standardów sprawności działań, podejście do zarządzania ryzy-

kiem, umożliwia podejmowanie racjonalnych decyzji uwzględniających dopuszczalny poziom

ryzyka w procesie przepływu partii produktowych w rurociągach transgranicznych. Zunifiko-

wany teoretyczny formalizm modelowania sprawnego działania w zarządzaniu przepływem

partii produktowych w rurociągach transgranicznych pozwala ustalić poziom ryzyka zagrożenia

dostaw partii produktowych w konkretnym segmencie rurociągowym. Pełna lista zadań będąca

wynikiem przyjętej strategii sprawnego działania stwarza transparentność i zapewnia popraw-

ność podejmowanych operacyjnych decyzji zarządczych. Opracowanie wytycznych sprawnego

zarządzania przepływem partii produktowych w transgranicznym transporcie rurociągowym

pozwala określić sposób minimalizacji liczby zakłóceń i nieszczelności w infrastrukturze prze-

syłowej.

Zaawansowane rozwiązania technologiczne usprawniają zarządzanie przepływem partii

produktowych w sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw. Wspomagają integrację

działań operacyjnych, w szczególności zapewniają lepszy wynik finansowy konsorcjów pali-

wowych, zwłaszcza redukcję kosztów operacyjnych oraz efektywne zarządzanie ryzykiem.

Takie postawienie problemu i celów badawczych wymagało, dla swej realizacji, interdy-

scyplinarnego podejścia. Efektem pracy badawczej jest bowiem, uwzględniający aspekty eko-

nomiczne i technologiczne, nowatorski i zunifikowany model sprawnego zarządzania przepły-

wem partii produktowych w rurociągach transgranicznych. Dla realizacji stawianych w pracy

celów badawczych konieczne stało się gruntowne przygotowanie merytoryczne zarówno z nauk

ekonomicznych, jak i nauk technicznych. Mamy tu do czynienia bowiem z wieloma kwestiami

technicznymi, które warunkują sposób zarządzania przepływem partii produktowych w rurocią-

gach transgranicznych (warunki brzegowe). Znajomość zagadnień ekonomicznych i technicz-

nych w połączeniu z posiadanym doświadczeniem praktycznym w międzynarodowym sektorze

naftowo-paliwowym umożliwiły w decydującym stopniu przeprowadzenie szczegółowych ba-

13

dań oraz konstrukcję modelu sprawnego zarządzania przesyłem partii produktowych w rurocią-

gach transgranicznych.

Propozycja niniejsza może stanowić w tym względzie, z uwagi na przyjęte w pracy sta-

nowisko badawcze, wagę podejmowanych tematów i sygnalizowane kierunki rozwiązań, jed-

ną z pierwszych w literaturze krajowej, próbę całościowej analizy zagadnień dotyczących

sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych.

5. Zakres rozprawy i metody badawcze

Niniejsza rozprawa dotyczy procesu zarządzania przepływem partii produktowych w

sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw, głównie w Europie oraz na Bliskim

Wschodzie (np. Kuwejt). Praca uwzględnia globalny zakres przestrzenny opisywanych zjawisk,

zważywszy, że przedmiotem badań są rurociągi transgraniczne, międzynarodowe sieci przesy-

łowe, a także tranzytowe rurociągi krajowe. Zarządzanie przepływem partii produktowych w

rurociągach transgranicznych oraz modelowanie ich sprawnego działania to kluczowe obszary

zagadnień badawczych w zakresie nie tylko skuteczności procesów rurociągowego przesyłu, ale

i konkurencyjności przedsiębiorstw naftowo-paliwowych.

Użyte w pracy metody badawcze obejmują symulacje numeryczne, wykorzystują naj-

nowsze narzędzia przetwarzania danych, jak np. data mining. W celu zaprojektowania podsta-

wowych wskaźników systemu rurociągowego przesyłu partii produktowych w sektorze downst-

ream paliwowego łańcucha dostaw wykorzystano: opartą na różniczkowaniu równania zacho-

wania energii, momentu pędu i masy, metodę elementów skończonych MES16 (ang. Finite

Element Method FEM), opartą na całkowaniu równania zachowania energii, momentu pędu

różnicową metodę objętości kontrolnych - metodę bilansów elementarnych MBE (ang. Con-

trol Volume Method) oraz metodę elementów brzegowych MEB (ang. boundary element met-

hod BEM). W celu weryfikacji proponowanych metod analitycznych użyto specjalistycz-

nego programu symulacyjnego PSIcontrol, który umożliwił porównanie rezultatów obliczeń

analitycznych z wynikami eksperymentów symulacyjnych dla zadanych struktur w warunkach

zbliżonych do struktur rzeczywistych.

16 Jest narzędziem matematycznym, stosowanym do obliczeń inżynierskich, które pozwala prze-

kształcić zbiór równań różniczkowych opisujących zachowanie czy właściwości jakiegoś ciągłego medium

na układ równań nieliniowych.

14

Ponadto, w celach modelowania matematycznego procesu transportu posłużono się pod-

stawowymi zależnościami hydraulicznymi i termodynamicznymi, tj. równaniem bilansu masy,

pędu i energii, uwzględniono również warunki brzegowe i początkowe uruchomienia partii pa-

liwowych.

Metodologia postępowania badawczego została zbudowana w oparciu o półilościowe me-

tody oceny ryzyka. Podczas analizy i oceny ryzyka zostały uwzględnione wszystkie przewidy-

walne mechanizmy powstawania uszkodzeń, awarii i zakłóceń w rurociągach onshore i offsho-

re.

Zestaw odpowiednich czynników wpływających na prawdopodobieństwo wystąpienia

awarii oraz ich konsekwencji został dostosowany do otoczenia rurociągu, tj. uwzględniony zo-

stał ich wpływ na bezpieczeństwo pracy, środowisko, gospodarkę, a także wizerunek firmy.

Wyniki oceny integralności rurociągu, poprzez określenie kryteriów akceptacji ryzyka,

zostały wykorzystane do wykreślenia całkowitego ryzyka w macierzy oceny ryzyka sprawnego

zarządzania przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych. Z tego względu

macierz oceny ryzyka stała się kluczowym narzędziem badawczym do budowy planu zarzą-

dzania integralnością rurociągu. Dalej - na podstawie utworzonego planu dokonano całkowitej,

tzn. dominującej oceny ryzyka w każdej grupie występujących niesprawności (zakłóceń, awarii

i uszkodzeń).

Ustalenie priorytetów działań za pomocą macierzy oceny ryzyka od strony badawczej

pełni ważną rolę. Tworzy powtarzalny mechanizm systematycznego określania ryzyka związa-

nego z działaniami operacyjnymi w zakresie przepływu partii produktowych w rurociągach

transgranicznych. Możliwość opracowywania list rankingowych działań o krytycznym znacze-

niu przekłada się na kształt powstałych na ich podstawie, scenariuszy operacyjnych i strate-

gicznych, decyzji zarządczych oraz planów integralności rurociągu. Macierze oceny ryzyka,

ustalenia w zakresie przyjętych priorytetów, sortowanie i analiza listy czynności usprawniają-

cych zarządzanie przesyłem paliw itd., są ważnymi elementami całościowego modelu spraw-

nego zarządzania, na podstawie którego można eliminować zakłócenia i przestoje w dostawach

paliw, a także wpływać na wybór alternatywnych, niezagrożonych awarią tras przesyłowych.

6. Układ i treść pracy

Koncepcja pracy znajduje swoje odzwierciedlenie w jej układzie strukturalnym. Ramowy

15

plan pracy obejmuje cztery rozdziały. Pierwszy rozdział poświęcony jest omówieniu miejsca

przesyłowego transportu paliw płynnych we współczesnej gospodarce światowej z uwzględnie-

niem makroekonomicznego wymiaru postępu technologicznego w branży transportu paliw, a

także ekonomicznego wymiaru procesu planowania w logistyce paliw. Jednym z celów reali-

zowanych w rozdziale pierwszym jest zwięzłe zapoznanie czytelnika z charakterystyką łańcu-

cha dostaw w sektorze naftowo-paliwowym: upstream, midstream i downstream oraz wskaza-

nie sektora downstream paliwowego łańcucha dostaw jako obszaru właściwego dla omawianej

tematyki pracy - zarządzania przepływem partii produktowych17. W dalszej części rozdziału

omówiono zaawansowane praktyki inżynierskie i systemy informatyczne zarządzania rurocią-

gami.

W rozdziale drugim uwaga została skoncentrowana na ocenie parametrycznej konstrukcji

magistral przesyłowych, z uwzględnieniem analizy zarządzania ryzykiem oraz opisu istotnych

zależności występujących w procesie transportu paliw. W trakcie analizy ustalono, stosowane w

dalszej części pracy, ramy definicyjne dla opisu obszaru zjawisk związanych z konstrukcją ma-

gistral przesyłowych i ich uwarunkowań eksploatacyjnych. W rozdziale tym zawarty został

również opis partii produktowych, w tym paliw płynnych transportowanych rurociągami trans-

granicznymi oraz przedstawiono zjawisko bilansowania nominacji paliwowych - ich sekwen-

cjonowania oraz harmonogramowania.

Trzeci rozdział odnosi się bezpośrednio do opisu przesłanek budowy modelu przesyłu pa-

liw. W szczególności przedstawiono w nim, na tle wykorzystywanych współcześnie metod, za-

awansowane systemy informatyczne do analizy i obróbki danych oraz opisano warunki i kryte-

ria modelowania matematycznego hydraulicznych procesów transportowych. W rozdziale

przedstawiono tzw. funkcjonalność podstawową i zaawansowaną informatycznych systemów

monitoringu i nadzoru procesu przepływu partii produktowych w rurociągach (ang. Computa-

tional Pipeline Monitoring CPM). Rozdział ten zamyka prezentacja kryteriów sprawności za-

rządzania przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych: kwantyfikacja i

ocena determinant sprawności i ryzyka (w tym kryteria pomiaru oraz analiza samych metod

oceny).

Ostatni, czwarty rozdział stanowi podsumowanie wyników i analiz poprzednich trzech

17 Partie produktowe to gotowe produkty naftowe, tj. benzyny silnikowe, oleje napędowe, oleje

opałowe, paliwo lotnicze itp., które przynależą do sektora downstream paliwowego łańcucha dostaw.

16

rozdziałów, a ponadto przedstawia on, przy użyciu nowoczesnych metod analizy, podstawowe

przesłanki teoretyczne definiujące sprawne zarządzanie przepływem partii produktowych w ru-

rociągach transgranicznych. W rozdziale czwartym w dużej części wykorzystano wyniki sa-

modzielnych badań. Dokonano w nim próby wskazania najważniejszych przesłanek i składni-

ków wchodzących w skład modelu sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w

rurociągach transgranicznych. W rozdziale tym przedstawiono zmodyfikowany dla celów ba-

dawczych schemat oceny ryzyka w projektach rurociągowych (Rysunek 1), sposób konstru-

owania macierzy oceny ryzyka, sposób obliczania prawdopodobieństwa wystąpienia zagroże-

nia, schemat raportu analizy i oceny ryzyka, metodę wyznaczania pozycji rankingowej i listy

rankingowej, metodę konstruowania scenariuszy sprawnego zarządzania przepływem partii

produktowych w rurociągach transgranicznych. Ponadto w ostatnich podrozdziałach czwartego

rozdziału wyżej wymienione kategorie analityczne użyto w celach poglądowych, dla celów

konkretnej symulacji i modelowania kryteriów sprawnego działania.

7. Wyniki i wnioski

1. Niniejsza rozprawa jest odpowiedzią na faktyczne potrzeby i wyzwania z jakimi borykają

się przedstawiciele sektora naftowo-paliwowego zarządzający przepływem partii paliwo-

wych. Zaprezentowany model sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w

sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw jest wynikiem kilkuletniej pracy ba-

dawczej popartej obserwacją rynku paliwowego. Sposób podejścia do tematu oraz propo-

nowane, w ramach całościowego modelu, konkretne rozwiązania pozwalają określić mia-

rodajne wskaźniki pomiaru sprawnego zarządzania przesyłem partii produktowych pali-

wowego łańcucha dostaw.

2. Model sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w sektorze downstream

paliwowego łańcucha dostaw obejmuje swoim zasięgiem obecnie funkcjonujące rurociągi

transgraniczne, a więc międzynarodowe sieci przesyłowe i rurociągi tranzytowe. Przyjęty

do opisu modelu zestaw czynników wpływających na prawdopodobieństwo wystąpienia

zakłóceń w dostawach (awarii) wynika zarówno z analiz teoretycznych symulacji, jak i z

praktycznych problemów, z którymi spotykają się międzynarodowe przedsiębiorstwa zaj-

17

mujące się przepływem paliw. Model ten uwzględnia faktyczne zmiany w sektorze nafto-

wo-paliwowym, metody i kierunki projektowania i eksploatacji systemów rurociągów. Po

wprowadzeniu aktualizujących danych może stanowić on wzorzec dla przemysłu naftowo-

paliwowego.

3. Przedstawiony w pracy model sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w

rurociągach transgranicznych jest, z uwagi na specyfikę przedmiotu badań, modelem:

opartym na ujęciu zasobowym;

uwzględnia, zbudowane w oparciu o półilościowe metody oceny ryzyka - algo-

rytmy i schematy postępowania oparte na konstrukcji macierzy oceny ryzyka;

uwzględnia pozycję rankingową działań priorytetowych;

pozwala na określenie prawdopodobieństwa wystąpienia ryzyka zakłóceń, tj. daje

możliwość konstrukcji i modelowania konkretnych scenariuszy sprawnego prze-

syłu paliw.

Szczegółowa analiza zjawiska niezawodności i skuteczności przepływu partii paliwowych,

poparta znajomością branży naftowo-paliwowej, w decydującym stopniu zaważyła na osta-

tecznym kształcie teoretycznego modelu zarządzania. Model ten umożliwia realizację pod-

stawowego celu - maksymalizację potencjału paliwowego łańcucha dostaw.

Przeprowadzone badania, wyniki oraz proponowane rozwiązania potwierdzają potencjalną

przydatność modelu sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w sektorze

downstream paliwowego łańcucha dostaw i mogą stać się główną częścią prac nad syste-

mem eksploatacji rurociągów transgranicznych. Identyfikacja kluczowych wskaźników

sprawności działań operacyjnych, charakterystyka wyzwań, przed którymi stoją operatorzy

rurociągowi, pomiar sprawności zarządzania paliwowym łańcuchem dostaw w rurociągach

transgranicznych to istotne elementy prac koncepcyjnych nad kompleksowym systemem -

niezawodnej i bezpiecznej eksploatacji rurociągów transgranicznych. Modelowanie spraw-

nego działania powoduje zwiększenie komfortu pracy służb eksploatacyjnych, pośrednich i

końcowych użytkowników rurociągów oraz ma wpływ na minimalizację zaburzeń w pracy

systemu.

4. Przyjęte założenia metodologiczne, aparatura pojęciowa, proponowane rozwiązania oraz

wnioski wynikające z przeprowadzonych analiz pozwalają sformułować następujące

stwierdzenia:

18

w pierwszym rzędzie, dla celów analizy zjawiska sprawnego zarządzania prze-

pływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych dokonano zmian w

dostępnych publicznie, a występujących w branży naftowo- paliwowej, schema-

tach oceny ryzyka;

przedstawiony w pracy schemat oceny ryzyka w projektach rurociągowych od-

daje w pełni intuicje autora wiązane z procesem modelowania sprawnego działa-

nia w sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw.

5. Możliwości wynikające z wykorzystania przyjętego schematu oceny ryzyka w projektach

rurociągowych (Rysunek 1) oraz możliwości wynikające z zaproponowanego sposobu

konstruowania macierzy ryzyka, sposobu obliczania prawdopodobieństwa wystąpienia za-

grożenia, przygotowanego schematu raportu analizy i oceny ryzyka, metody wyznaczania

pozycji rankingowej i listy rankingowej, metody konstruowania scenariuszy sprawnego za-

rządzania przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych, np. dla usta-

nowienia listy i rankingu działań objętych zarządzaniem integralnością rurociągu, otwierają

przestrzeń badawczą i stanowią decydujący krok na drodze opisu sprawnego zarządzania

przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych.

Przyjęty schemat oceny ryzyka w projektach rurociągowych składa się z pięciu głównych

etapów. Należą do nich:

planowanie i organizacja pracy;

identyfikacja zagrożenia;

ocena stopnia ryzyka dla segmentu rurociągu;

wartościowanie ryzyka dla pełnej trasy rurociągu;

opracowanie zaleceń w celu zmniejszenia ryzyka.

19

Rysunek 1 Schemat oceny ryzyka w projektach rurociągowych. Źródło: Opracowanie własne.

Pierwsze dwa etapy należą do tej części ogólnego schematu oceny ryzyka nazwanego tu

analizą ryzyka. Na podstawie analizy ryzyka dokonuje się opisu koniecznych czynności

przynależnych do etapu oceny ryzyka. Ocena ryzyka składa się z czterech głównych ele-

mentów: (i) określenia nasilenia występowania niesprawności (prawdopodobieństwo awa-

rii); (ii) określenia skutków wystąpienia niesprawności (konsekwencji awarii) i wstępnej

analizy ryzyka; (iii) oceny wskaźników ryzyka z uwzględnieniem skutków dla danego

20

segmentu rurociągu; (iv) wartościowania ryzyka awarii dla pełnej trasy rurociągu.

Ostatni krok oceny ryzyka w projektach rurociągowych (v) to opracowanie zaleceń w celu

zmniejszenia ryzyka. Opracowanie zaleceń w celu zmniejszenia ryzyka to finalny etap –

stanowi on podstawę dla konstruowania kolejnych kroków sprawnego zarządzania prze-

pływem partii produktowych, tj. decyduje o wyborze i realizacji działań ograniczających

lub eliminujących ryzyko.

Poczynione ustalenia zastosowane wprost do tematu pracy można wyrazić w sposób po-

glądowy. Sprawne zarządzanie przepływem partii produktowych w sektorze downstream

paliwowego łańcucha dostaw obejmuje m.in. etap analizy i oceny ryzyka sprawności prze-

syłu. Etap analizy ryzyka uwzględnia: zbadanie informacji potrzebnych do oceny ryzyka

awarii w procesie przesyłu partii produktowych w rurociągach trans granicznych oraz iden-

tyfikację zagrożeń. Natomiast ocena ryzyka obejmuje wszystkie etapy analizy ryzyka, a

także - dodatkowo - wyznaczanie dopuszczalności ryzyka zakłócenia przesyłu. Proces

sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w rurociągach transgranicznych

poza analizą i oceną ryzyka uwzględnia jeszcze etap decyzji, co do konieczności podjęcia

działań korygujących lub zapobiegawczych. Jeżeli taka konieczność powstanie, to opraco-

wany jest plan działań korygujących lub zapobiegawczych, tzw. scenariusz ratunkowy, któ-

ry jest w efekcie realizowany w ramach planu sprawnego działania18.

Na etapie planowania i organizacji pracy należy dokonać:

opisu przyczyn i problemów, które spowodowały konieczność oceny ryzyka;

określenia celów i zadań, w tym wyboru wskaźników ryzyka (czynników zagro-

żenia), według których dokonana zostanie ocena ryzyka;

wyboru metody i ewentualnie określenia kryteriów dopuszczalnego ryzyka;

określenie i opisanie niesprawności i jej stanu na podstawie wszelkich możli-

wych źródeł informacji;

wyboru pożądanej grupy ekspertów, a także oszacowania kosztów prac nad

oceną ryzyka.

Na etapie identyfikacji zagrożenia odbywa się:

18 Techniczny język modelowania sprawnego zarządzania przesyłem partii produktowych w ruro-

ciągach granicznych ma za zadanie „przełożyć” wszystkie ustalenia na poziom symulacji matema-

tycznych.

21

gromadzenie i analiza dostępnych informacji;

dokonuje się liniowego podziału rurociągu;

dokonuje się analizy wskaźników ryzyka oraz wstępnej oceny zagrożeń- ocena

zagrożeń dotyczy każdego segmentu (odcinka) rurociągu z osobna;

ocena ryzyka, jak zaznaczono wcześniej, przeprowadzana jest zarówno dla po-

szczególnych segmentów rurociągowych, jak i dla całych tras przesyłowych

(magistral i sieci rurociągowych).

Krok ocena ryzyka niesprawności umożliwia:

oszacowanie częstotliwości wycieków partii;

określenie skutków awarii, tj. określenie możliwego wolumenu wycieku (po-

wierzchni terenu);

wskazanie i oszacowanie wielkość szkód gospodarczych itp.;

przeprowadzenie oceny ryzyka według wybranych wskaźników wystąpienia za-

grożenia.

W celu wykonania oceny ryzyka niesprawności dla całej trasy przesyłowej należy dokonać

analizy i syntezy oceny ryzyka każdego z ocenionych wcześniej segmentów oraz zbudo-

wać ranking zadań w różnych kategoriach ryzyka. Po zakończeniu oceny ryzyka każdego

n-tego odcinka trasy rurociągu należy określić zależność różnych wskaźników ryzyka

wzdłuż całej trasy rurociągu. Dalej, należy określić przedział zmienności dla funkcji zagro-

żeń. Następnie, jeżeli indeks (wartość współczynnika) wskaźnika ryzyka jest większy niż

wartość tzw. dopuszczalnego ryzyka, to podejmowane są decyzje o dokonaniu szczegóło-

wej analizy i opracowaniu zaleceń w celu zmniejszenia ryzyka.

Na etapie opracowania zaleceń w celu zmniejszenia ryzyka dokonuje się obliczeń skut-

ków awarii, tj. możliwego wolumenu wycieku, powierzchni terenu zagrożonego skutkami

niesprawności, wielkości szkód gospodarczych itp.

6. Konstrukcja narzędzi sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych ma ten wa-

lor, że umożliwia przeprowadzenie szczegółowych analiz kolejnych elementów:

etapu wyznaczania prawdopodobieństwa wystąpienia zagrożenia;

szacowania konsekwencji wystąpienia zagrożenia;

etapu wyznaczania pozycji rankingowej ryzyka i konstrukcji macierzy oceny ry-

22

zyka;

opracowywania scenariuszy sprawnego zarządzania przepływem partii produkto-

wych w rurociągach transgranicznych (rozdział 4).

7. Sprawne zarządzania przepływem partii produktowych w sektorze downstream paliwo-

wego łańcucha dostaw w rurociągach transgranicznych umożliwia określenie dla każdego

segmentu rurociągu:

prawdopodobieństwa wystąpienia zagrożenia;

konsekwencji wystąpienia zidentyfikowanego zagrożenia, z uwzględnieniem

wpływu na bezpieczeństwo, środowisko, gospodarkę i wizerunek firmy;

współczynnika ryzyka;

listy rankingowej zadań priorytetowych do wykonania.

8. Rekomendacje i kierunki dalszych badań.

1. Konkluzje i wnioski wynikające z przeprowadzonych badań mogą stanowić podstawę

wyjściową do dalszych badań naukowych. Przeprowadzone badania, w dziedzinie za-

rządzania przesyłem partii produktowych w rurociągach transgranicznych w sektorze

downstream paliwowego łańcucha dostaw mogą przede wszystkim stanowić bazę do

przeprowadzenia kolejnych analiz w celu poszukiwania jeszcze lepszych sposobów

modelowania sprawności działania.

2. Wkład naukowy w zakresie ekonomiki transportu dotyczy tych elementów, które w

sposób bezpośredni i usystematyzowany odnoszą się do najważniejszych zagadnień

związanych ze zjawiskiem zarządzania przepływem partii produktowych w sektorze

downstream paliwowego łańcucha dostaw w rurociągach transgranicznych.

3. Wyniki badań mają charakter interdyscyplinarny i wskazują szerokie możliwości ich

wykorzystania zarówno na poziomie teoretycznym, jak i na poziomie praktycznym.

Zaprezentowana koncepcja pomiaru sprawności łańcucha dostaw poprzez swoje od-

niesienia praktyczne może mieć zastosowanie w konkretnych procesach występujących

w przemyśle naftowo-paliwowym. Praca badawcza w tym względzie dostarcza intere-

sujących rozwiązań, np. wskaźników i kryteriów pomiaru sprawności działania, które

23

mogą być wykorzystane przy projektowaniu parametrów właściwego oprogramo-

wania w zakresie sterowania i nadzoru pracy rurociągów.

4. Modelowanie sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w rurociągach

transgranicznych ma zawsze swój wymiar praktyczny - znajduje zastosowanie wśród

operatorów rurociągów w sektorze downstream paliwowego łańcucha dostaw. Prze-

prowadzone badania mają walor aplikacyjny dla potencjalnych inwestorów w branży

naftowo-paliwowej. Wspierają one kadrę menedżerską i dyrektorów ogniw paliwowe-

go łańcucha dostaw w przemyśle naftowym (kierowników terminali, rafinerii, odcin-

ków krajowych rurociągów tranzytowych). Dostarczają narzędzi oceny warunków lo-

kalnych, kluczowych czynników sukcesu i wyzwań charakterystycznych dla międzyna-

rodowego środowiska biznesowego sektora paliwowego. Całościowa wizja i wnioski

płynące z pracy przyczyniają się do zwiększenia nakładów na działania sprawnego za-

rządzania przepływem partii produktowych w sektorze downstream paliwowego łańcu-

cha dostaw.

5. Wyniki przeprowadzonych badań oraz poczynionych obserwacji rynku naftowo-

paliwowego wskazują na zauważalny trend: operatorzy rurociągów skłonni są zwięk-

szać efektywność paliwowego łańcucha dostaw poprzez optymalizację i poprawę

sprawności zarządzania przesyłem partii produktowych.

6. Przedstawione w pracy warunki sprawnego zarządzania przepływem partii produkto-

wych w rurociągach transgranicznych mogą być na poziomie praktycznym wykorzy-

stane przez kadrę menadżerską. Wspiera one proces podejmowania decyzji dotyczą-

cych wyboru trasy tłoczeń, a w sytuacjach kryzysowych i inwestycyjnych, umożliwiają

podjęcie trafnych decyzji dotyczących m.in. naprawy infrastruktury przesyłowej lub jej

rozbudowy.

7. Wprowadzenie określonych rozwiązań do modelu zarządzania przepływem partii pro-

duktowych dynamicznego sektora naftowo-paliwowego ujawniło potrzebę opracowa-

nia wysoce wyspecjalizowanych narzędzi badawczych m.in. ustaleń teoretycznych

związanych z określeniem poziomu ryzyka oraz oceny poprawności i skuteczności po-

dejmowanych operacyjnych i strategicznych decyzji zarządczych. Na podstawie nawet

fragmentarycznego wprowadzenia elementów tego modelu do praktyki przemysłu

przesyłowego produktów paliwowych możemy otrzymać konkretne korzyści gospo-

24

darcze. Możemy korzystać ze stałego monitoringu - stworzyć bazę dla zunifikowanego

systemu informatyczno - operacyjnego pozwalającego na połączenie dotychczasowych,

odrębnych systemów monitorujących. Dysponując szybszym przepływem danych mo-

żemy tworzyć i doskonalić proces sprawnego zarządzania przepływem partii produk-

towych, który pozwala reagować w krótkim czasie na awarie zarówno o wymiarze lo-

kalnym, jak i globalnym.

8. Model sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych w sektorze downstre-

am paliwowego łańcucha dostaw stanowi podstawę dla dalszych prac związanych z

opracowaniem oprogramowania, które będzie uwzględniało wyniki badawcze, jak i

współcześnie obowiązujące międzynarodowe standardy.

25

Ramowy spis treści pracy doktorskiej

Spis treści

Wstęp…………………………………………………………………………………..1

1. Przesyłowy transport paliw we współczesnej gospodarce światowej………….18

1.1. Zarządzanie łańcuchem dostaw w przemyśle naftowo-paliwowym………. 18

1.1.1. Makroekonomiczny wymiar sektora energetycznego w gospodarce

narodowej …………………………………………………………………...18

1.1.2. Rola paliwowego łańcucha dostaw…………………………………...22

1.1.3. Upstream-midstream-downstream. Zintegrowany paliwowy łańcuch

dostaw……………………………………………………………………….24

1.1.4. Integracja wertykalna łańcucha dostaw i outsourcing………………. 27

1.2. Rurociągi trans graniczne……………………………………………………32

1.2.1 Ekonomika rurociągów transgranicznych……………………………..35

1.2.2 Podstawowe problemy funkcjonowania rurociągów transgranicznych.37

1.3. Proces przesyłu partii produktowych w rurociągach transgranicznych……..41

1.3.1. Sekwencjonowanie partii produktowych…………………………......41

1.3.2. Planowanie przesyłu partii produktowych…………………………....44

1.3.3. Systemy zarządzania przepływem paliw w rurociągach

transgransgranicznych..……………………………………………………...47

1.4. Postęp technologiczny w sektorze naftowo-paliwowym w aspekcie

makroekonomicznym…………………………………………………………….50

1.4.1. Nowoczesne technologie przemysłu naftowo-paliwowego………......50

1.4.2. Technologiczne czynniki kształtowania popytu i podaży…...………..57

1.4.3. Ochrona środowiska i emisja dwutlenku węgla...…………………….64

1.4.4. Komputerowe systemy wspomagania nadzoru i utrzymania

integralności rurociągu………………………………………………………65

2. Zarządzanie przepływem partii produktowych. Przegląd infrastruktury

przesyłowej…………………………………………………………………………..67

2.1. Paliwa płynne……………………………………………………………….78

26

2.1.1. Partie produktów paliwowych………………………………………..78

2.1.2. Pochodzenie produktów paliwowych……………………………….. 80

2.2. Infrastruktura przesyłowa paliw płynnych…………………………………..81

2.2.1. System i sieci rurociągowe……………………………………….......81

2.2.2. Armatura kontrolno-pomiarowa………………………………...……85

2.2.3. Parki zbiornikowe………………………………………...…………..88

2.2.4. Prawo drogi i koncesje wydobywcze………………………………..89

2.3. Uwarunkowania eksploatacyjne rurociągów transgranicznych……………..90

2.3.1. Czynniki różnicujące magistrale przesyłowe…………………………91

2.3.2. Założenia projektowe i wdrożenie systemów zarządzania

rurociągami………………………………………………………………….91

2.3.3. Projektowanie bezpiecznych rurociągów…………………………….92

2.3.4. Uwarunkowania występowania zakłóceń i awarii przesyłu………… 95

2.4. Systemy zarządzania przepływem partii produktowych…………………...105

2.4.1. Komputerowe systemy monitoringu rurociągu CPM…………….....106

2.4.2. Przyjmowanie i wydawanie partii produktowych………………......109

2.4.3. Tłoczenie partii produktowych i wybór trasy……………………….109

2.4.4. Kontrola wypełnienia rurociągu……………………………………..109

3. Modelowanie sprawnego działania rurociągów przesyłowych……………….113

3.1. Modelowanie infrastruktury rurociągowej…………………………………113

3.1.1. Modelowanie matematyczne systemu rurociągowego……………...116

3.1.2. Topologia systemu rurociągowego………………………………….117

3.1.3. Adaptacja modelu do warunków rzeczywistych…………………….118

3.2. Modelowanie przepływu partii produktowych w rurociągach……………..120

3.2.1. Zjawisko przepływu w systemach rurociągowych………………….120

3.2.2. Podstawowe równania hydrauliczne i termodynamiczne…………...123

3.2.3. Metoda obliczeniowa przewodu wydatkującego po drodze……….. 126

3.2.4. Metoda Crossa obliczenia sieci obwodowych………………………128

3.3. Kwantyfikacja i ocena determinant ryzyka………………………………...128

3.3.1. Analiza bezpieczeństwa funkcjonalnego……………………………130

3.3.2. Kwantyfikacja czynników sprawności i ryzyka……………………..132

27

3.3.3. Metody oceny sprawnego działania…………………………………135

3.3.4. Kryteria sprawnego działania………………………………………..139

3.4. Niezawodność zarządzania przepływem partii produktowych…………….141

4. Model sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych

w rurociągach transgranicznych………………………………………………….144

4.1. Schemat oceny ryzyka w projektach rurociągowych - metodologia

postępowania badawczego……………………………………………………...145

4.1.1. Prawdopodobieństwo wystąpienia zagrożenia………………………153

4.1.2. Konsekwencje wystąpienia zagrożenia……………………………...156

4.1.3. Metoda wyznaczania pozycji rankingowej ryzyka………………….158

4.1.4. Macierz oceny ryzyka……………………………………………….159

4.2. Scenariusze sprawnego zarządzania przepływem partii produktowych

w rurociągach transgranicznych……………………………………….....……..162

4.3. Podsumowanie……………………………………………………………..164

Zakończenie………………………………………………………………………...167

Bibliografia…………………………………………………………………………176

Załącznik 1 - Proces rafinacji………………………………...…………………...184

Załącznik 2 - Świadectwo jakości partii produktowej………………………...…186

Spis symboli i skrótów……………………………………………………………..188

Spis rysunków………………………………………………………………………193

Spis tabel…………………………………………………………………………...195