Магистраль развития

При строительстве нефтепровода Заполярье - Пурпе были использованы новые технологии, разработанные учеными «Транснефти». Фото: Анатолий МОРКОВКИН

Поэтому здесь создают все условия для исследовательской работы и сокращают до минимума путь от идеи до применения в производстве.

По самым высоким стандартам

В начале октября 36 ученых со всего мира побывали в Новороссийске на производственных объектах АО «Черномортранснефть»: перевалочном комплексе «Шесхарис», площадке «Грушовая», диспетчерском пункте.

Гости компании - члены редакционного совета международного журнала Pipeline Science and Technology (совместный проект ООО НИИ «Транснефть» и издательства Technical Productions Ltd.). Постоянный обмен опытом и знаниями - необходимое условие развития отрасли. Об этом неоднократно говорили все участники мероприятия.

- И для США, и для России важны вопросы безопасности инфраструктуры. Мы убедились, что трубопроводы «Транснефти» построены по самым высоким технологическим стандартам, - отметил Самуэль Ариаратнам, представитель Всемирного института устойчивости и Государственного университета штата Аризона, США.

Участники встречи в один голос отмечали, что на объектах «Транснефти» активно применяют новейшие инновационные технологии.

В Китае большое внимание уделяют защите окружающей среды, так что Юанхуа Линь из Юго-Западного нефтяного университета интересовала в первую очередь работа очистных сооружений:

- Вижу одной из своих задач наведение мостов между китайскими и российскими специалистами в обмене технологиями, в том числе в области экологии производства.

Фото: Предоставлено «НИИ Транснефть»

ИЗ ПЕРВЫХ УСТ

Научный авангард нефтепроводчиков

Большинство сегодняшних проектов компании «Транснефть» невозможно осуществить без новых технологий. Многие из них рождаются и разрабатываются в Научно-исследовательском институте трубопроводного транспорта. В чем их уникальность, как рождаются открытия, «Комсомольской правде» рассказывает генеральный директор «НИИ Транснефть» д. т. н. Юрий Викторович Лисин.

- «Транснефть» - крупнейшая в мире трубопроводная компания, с протяженностью трубопроводов около 70 тысяч километров. «НИИ Транснефть» организован всего 8 лет назад, до этого компания пользовалась услугами многих других научных организаций. Разработка методик и нормативных документов, стандартов отрасли является одним из приоритетов нашего института. В наши задачи входят проведение, координация научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, разработка технических решений для применения при проектировании, строительстве и эксплуатации, обеспечивающих безопасную и надежную работу объектов системы транспорта нефти и нефтепродуктов.

Помимо этого, мы активно участвуем в программе импортозамещения: осуществляем разработки новых высокоэффективных технологий, материалов и оборудования, сотрудничаем с предприятиями-изготовителями, задействованными в программе локализации, проводим лабораторные, заводские и промышленные испытания продукции, совершенствуем систему отбора лучших образцов для применения на объектах ПАО «Транснефть».

Как подогреть нефть?

- В начале этого года был запущен магистральный нефтепровод Заполярье - Пурпе. Было отмечено, что при его разработке и строительстве были применены новейшие уникальные технологии, что подтверждается множеством патентов на изобретения. Авторский коллектив удостоился премии правительства РФ. Какие именно это были разработки?

- В практике «Транснефти» трубопровод в большей своей части впервые проложен надземным способом. Это обусловлено условиями вечной мерзлоты и наличием нестабильных грунтов. Для этого потребовалось разработать специальные конструкции опор трубопроводов с нуля.

«НИИ Транснефть» разработал конструкции теплоизоляции подземных и наземных трубопроводов, технологического оборудования и резервуаров для хранения нефти. Эта теплоизоляция отличается надежностью, долговечностью, обладает огнестойкими характеристиками и способна обеспечить транспортировку и хранение нефти в подогретом виде.

На разработки института, связанные со строительством нефтепровода Заполярье - Пурпе, поданы заявки на получение патентов в США, Канаде, Германии.

- Нефть, добываемую за Полярным кругом, нужно греть, чтобы качать через трубопровод. Насколько это сложная задача?

- Нефть северных месторождений очень вязкая и быстро застывает при температуре ниже +4…+6 градусов Цельсия. Поэтому вдоль трассы трубопроводов на каждой нефтеперекачивающей станции стоят специальные пункты подогрева нефти, которые нагревают ее до 60 градусов. Чтобы сохранить эту температуру, трубы «упакованы» в специальное изоляционное покрытие.

Экономить энергию по науке

- Недавно в Москве прошла Российская энергетическая неделя, где много говорилось об энергоэффективности и «Транснефть» упоминалась как лидер в этой области. Какую роль в этом сыграл «НИИ Транснефть»?

- Процесс транспортировки углеводородов по трубам очень энергоемкий. Для снижения потребления энергоресурсов в «Транснефти» действует Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности, разработанная специалистами компании и «НИИ Транснефть». Суммарный эффект от реализации программы к 2020 году превысит 4 млрд. руб.

В качестве примера разработок института в этом направлении можно привести автоматизированный производственный комплекс, позволяющий определить условия перекачки нефти и нефтепродуктов при минимальной потребляемой электроэнергии, а также проводить мониторинг эффективности работы магистральных насосных агрегатов.

Следует отметить и такое направление исследований института, как применение альтернативных источников энергии на объектах трубопроводного транспорта. В настоящее время проводятся исследовательские работы по применению солнечных батарей и ветрогенераторов на удаленных объектах магистральных трубопроводов, где строительство традиционных систем электроснабжения экономически неоправданно.

«НИИ Транснефть» разрабатываются технические решения и программа установки частотно-регулируемых электроприводов магистральных насосных агрегатов, реализация которой позволит повысить энергоэффективность и равномерность работы магистральных трубопроводов.

- Заканчивается Год экологии в России. Что делает институт в этом направлении?

- В этом году специалистами лаборатории экологии и рационального природопользования создана и запатентована технология рекультивации земель на основе специального биопрепарата, предназначенного для ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на воде и почве в различных природно-климатических условиях, в том числе в условиях Арктики и Крайнего Севера.

Еще одним успешным примером нашей деятельности в области охраны окружающей среды могу назвать разработанный метод локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в условиях шуги и битого льда в акватории морских портов.

Разработки института в 2017 году отмечены премиями Международного конкурса научных, научно-технических и инновационных разработок, направленных на развитие и освоение Арктики и континентального шельфа.

Время молодых

14 проектов молодых специалистов ПАО «Транснефть» отметили на Международном конкурсе научных и инновационных разработок.

Смотр изобретений в топливно-энергетической и добывающей отраслях прошел при поддержке Министерства энергетики РФ. Конкуренция растет с каждым годом: в этот раз жюри выбирало из 258 проектов.

Первую премию в области экологии получили Любовь Малышева и Татьяна Грекова из АО «Транснефть - Верхняя Волга». Они придумали, как решить вопрос ликвидации нефтяных загрязнений. Дело в том, что нынешние сорбенты просто собирают нефть, а потом их приходится утилизировать.

- Мы подумали, что можно использовать биосорбент, т. е. сорбент, насыщенный микроорганизмами, которые питаются нефтью и нефтепродуктами. После «работы» микроорганизмов сорбент самоочищается и самоутилизируется, - объясняет суть разработки Любовь Малышева.

Руководство предприятия молодых экологов поддержало и обратилось за помощью к «НИИ Транснефть». На линейной производственно-диспетчерской станции (ЛПДС) «Староликеево» развернули целый испытательный полигон: бактерии пробовали свои силы и в почве, и в воде. На воплощение идеи в жизнь ушло два года, но результат превзошел самые оптимистические ожидания.

- При использовании биосорбента снижается концентрация нефтепродуктов в почве и воде на 99%. На очищенной почве даже трава росла, это подтвердило восстановление плодородного слоя, - улыбается Малышева.

Кроме того, за бактериями не нужно «прибираться» - они встраиваются в пищевую цепочку. Да и использовать их можно даже в труднодоступных местах, достаточно распылить с самолета.

Технологию уже внедрили не только в АО «Транснефть - Верхняя Волга», но и в других дочерних обществах системы.

Еще пять разработок молодых специалистов «Транснефти» получили на конкурсе вторые премии, восемь - «бронзу». Как подчеркивают в компании, главное достоинство всех изобретений - возможность применять их на практике.

Инженер-электроник Тюменского управления магистрального нефтепровода АО «Транснефть - Сибирь» Сергей Колупаев создал программу, которая помогает учиться будущим нефтепроводчикам.

- Вместо схем и фотографий в учебниках мы предлагаем для обучения трехмерные модели, возможность заглянуть внутрь детали, - рассказывает Колупаев. - Получается, что ты не только смотришь, слышишь, но и буквально участвуешь в процессе разбора детали, например задвижки. Как будто работаешь руками.

Еще программа может рассказать, как правильно отремонтировать оборудование. Компьютер распознает деталь и дает пошаговую инструкцию. До мельчайших деталей, подскажет даже, каким ключом и в какую сторону гайку откручивать.

Разработку Сергея уже опробовали в учебе студенты Тюменского нефтепроводного профессионального колледжа.

Увидеть невидимое

Сердце компании «Транснефть - Диаскан» - цех диагностики.

Здесь находятся конструкторское бюро, где разрабатывают дефектоскопы (приборы по внутритрубной диагностике), и сборочно-монтажный цех, где их собирают, ремонтируют и обслуживают. Предприятие располагает целой линейкой диагностических приборов для трубопроводов всех диаметров, используемых в «Транснефти».

Если коротко, внутритрубный дефектоскоп движется в трубе с потоком нефти, сканируя при этом дефекты стенки трубы и сварных соединений, в т. ч. коррозионные повреждения, трещины, вмятины и т. п. После этого идет обработка собранных данных, составляются графики устранения дефектов с учетом их опасности.

Уникальные дефектоскопы из России востребованы во всем мире. Фото: Архив «ТТН»

Одна из свежих разработок - ультразвуковой дефектоскоп нового поколения, предназначенный для многоракурсного исследования стенки трубопроводов. В нем впервые применены датчики, имеющие несколько углов ввода ультразвукового сигнала в стенку трубы. Это позволяет получать дополнительную информацию о дефектах, в т. ч. в сварных швах.

О том, какова роль инноваций в решении производственных задач, говорит главный конструктор «Диаскана» Дмитрий Глинкин:

- Компания «Транснефть» уделяет огромное значение внутритрубной диагностике, поэтому и беспрецедентна поддержка внедрения новейших разработок в практику. Благодаря этому сначала нам удалось полностью отказаться от импортного диагностического оборудования и прикладного программного обеспечения. Затем «Диаскан» стал создавать образцы оборудования, успешно конкурирующего с лучшими мировыми аналогами. И наконец, мы стали задавать тон в направлении развития внутритрубного диагностического оборудования. Например, нами одними из первых в мире был создан комбинированный магнитно-ультразвуковой дефектоскоп, а сегодня создание комбинированных приборов получило большое развитие в мире.

Второй пример - мы создали ультразвуковой прибор для многоракурсного исследования дефектов. Его создание - веха и фундамент для новых принципов построения приборов сверхвысокого разрешения, это мощная технологическая платформа, которая позволяет строить ультразвуковые дефектоскопы нового поколения.

«Транснефть - Диаскан» активно выходит на зарубежные рынки. Услуги компании по внутритрубной диагностике востребованы в Казахстане, Беларуси, Мексике, Иране, ОАЭ, Кувейте, Чехии, Латвии, Словакии, Китае, Малайзии и Бразилии.

Автопилот для трубопровода

«Транснефть» внедряет уникальную централизованную систему противоаварийной автоматики (ЦСПА). Подробности разъясняют в Центре проектирования систем автоматизации и связи АО «Гипротрубопровод», который занимается разработкой и внедрением системы.

ЦСПА спроектирована таким образом, что изначально рассматривает трубопровод как единый технологический объект и при возникновении аварийной ситуации анализирует варианты для нефтемагистрали в целом. Система работает параллельно с диспетчером, и если проводить аналогии, то ее можно сравнить с автопилотом. Она анализирует поступающую информацию и способна просчитать варианты развития событий, т. е. заметить аварийную ситуацию за 30 - 40 минут до ее проявления и своевременно предотвратить аварию.

- ЦСПА видит нештатное состояние, когда даже роста давления в трубопроводе не наблюдается и нет предпосылок, - поясняет начальник отдела математического моделирования Константин Евтух. - Она замечает отключившиеся агрегаты или закрывающуюся запорную арматуру еще в момент команды. Уже тогда система просчитывает, к чему это может привести, и анализирует пути движения потока. В случае возникновения критической ситуации сразу дает команду на остановку.

- Диспетчер этого физически не сможет сделать: он, как правило, управляет несколькими нефтепроводами, - добавляет ведущий специалист отдела автоматизированных систем диспетчерского контроля и управления Владимир Кучерявый. - Например, в АО «Транснефть - Сибирь» около сорока технологических участков. Диспетчер наблюдает за грузопотоком, за тем, какие работы выполняются. На линии сотни задвижек, которые могут штатно закрываться, и когда какая-то из них будет закрыта ошибочно, он должен это понять, а затем принимать решение. На это требуется время, а в критической ситуации его нет. Система анализирует происходящее моментально и безошибочно.

Разработан алгоритм обратной связи между ЦСПА и системой автоматики перекачивающих станций и резервуарных парков. Теперь, если станция теряет связь с ЦСПА, она автоматически останавливает перекачку. Также предусмотрена интеграция с системой обнаружения утечек (СОУ). Если раньше СОУ выдавала сообщение диспетчеру и он принимал решение об остановке нефтепровода, то сейчас предусмотрена выдача информации об утечке ЦСПА. Система анализирует место, где произошла утечка, и выполняет действия по остановке.

- При этом ЦСПА останавливает не все НПС технологического участка, а лишь те, которые расположены вверх по потоку от места утечки, чтобы прекратить подачу нефти, - говорит Владимир Кучерявый.

Сейчас идет интеграция системы с действующими на нефтепроводе сейсмостанциями. То есть собирается комплекс всех возможных защит трубопровода, который станет универсальным.

- За рубежом мы знакомились с автоматическими системами безопасности и разработками в этой области, и могу сказать с полной ответственностью: автоматической защиты подобного уровня мы не видели, - говорит Константин Евтух. - Зарубежные коллеги это признают и удивляются нашему подходу к обеспечению безопасности трубопроводов. Компания ответственна перед людьми, перед природой и делает все для того, чтобы исключить любую потенциальную возможность нанесения вреда окружающей среде.

Только цифры.