Газовая Промышленность 3.2023

Обзорная статья

УДК 681.518.5::621.643.053::629.55
(UDK 681.518.5::621.643.053::629.55)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

РЕМОНТ И ДИАГНОСТИКА (REPAIR AND DIAGNOSTICS OF MAIN PIPELINES, COMPRESSOR PLANTS AND PUMPING STATIONS)

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ РОБОТИЗИРОВАННЫХ ПЛАВСРЕДСТВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ В РЕЧНЫХ АКВАТОРИЯХ

(PROSPECTS OF INNOVATIVE SOLUTIONS BASED ON APPLICATION OF ROBOTIC WATERCRAFT TO DIAGNOSE MAIN GAS PIPELINES UNDERWATER PASSAGES IN FLUVIAL WATER AREAS)

В настоящее время один из главных общемировых трендов – автоматизация различных процессов с применением цифровых технологий нового поколения. Роботизированные средства, используемые для удаленной диагностики промышленных объектов, уже нашли широкое применение в различных сферах деятельности. Среди ключевых направлений развития роботизации в нефтегазовой отрасли – диагностика подводных участков трубопроводов. В подавляющем большинстве случаев эта задача решается с помощью водолазной, приборной и визуальной оценки технического состояния переходов магистральных газопроводов с уточнением параметров обнажений, провисаний и недостаточных заглублений. Слабая сторона водолазных работ заключается в их дороговизне и наличии значительного риска для членов исследовательской группы, осуществляющих погружение. С помощью мобильных роботизированных решений можно устранить обозначенные риски и снизить стоимость диагностики. Необходимо отметить, что в открытых источниках приведено относительно мало детализированной информации о реализуемых компаниями – лидерами нефтегазовой отрасли проектах в сфере создания автономных плавательных средств с диагностическим функционалом, а существующие на рынке решения, применяемые для диагностики пролегающих в морских акваториях трубопроводов, обладают рядом недостатков.
В статье описываются основные проблемы использования роботизированных решений для диагностики подводных переходов газопроводов в речных акваториях. Приводится краткий обзор применяемых в мировой практике концепций и методов диагностики, а также существующих на российском рынке программно-аппаратных технических решений. В качестве основных результатов анализа представлены наиболее перспективные направления разработок в части роботизированных плавучих платформ с необходимым функционалом для проведения диагностики подводных переходов магистральных газопроводов в речных акваториях средней полосы России.

Automation of various processes with new-generation digital technologies is currently one of the main global trends. Robotic tools are broadly used for remote diagnostic of facilities in numerous industries. Diagnostic of underwater pipeline sections is one of the key fields of robotics development. In virtually all cases diagnostics is performed with diver, instrumental, and visual evaluation of technical state of main gas pipeline passages with clarification of parameters: stripping, sagging, and insufficient bottom penetration. Methods involving diver work are sub-optimal since they are expensive and pose a significant risk for engineer divers that perform such evaluation. Mobile robotic solutions can eliminate these risks and reduce diagnostic costs. It should be noted that open sources provide less detailed information on diagnostic autonomous watercraft development projects implemented by leading petroleum companies. Existing solutions used to diagnose underwater pipelines in sea areas have a number of deficiencies.
The article describes the main problems of using robotic solutions for diagnostics of the underwater sections of gas pipelines in fluvial water areas. It contains a brief overview of concepts and diagnostic methods applied throughout the world and hardware-software solutions that are present in the Russian market. Main results of the analysis include most promising areas of development for robotic floating platforms with the required functionality for diagnostics of main gas pipelines underwater passages at fluvial water areas in Central Russia.

АВТОНОМНОЕ СУДНО, МОБИЛЬНАЯ РОБОТИЗИРОВАННАЯ ПЛАВУЧАЯ ПЛАТФОРМА, ДИАГНОСТИКА ПЕРЕХОДА ГАЗОПРОВОДА, АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ СРЕДСТВО ДИАГНОСТИКИ ГАЗОПРОВОДА, АВТОНОМНАЯ ПЛАВУЧАЯ ПЛАТФОРМА, УДАЛЕННАЯ ДИАГНОСТИКА

AUTONOMOUS VESSEL, MOBILE ROBOTIC FLOATING PLATFORM, GAS PIPELINE PASSAGE DIAGNOSTICS, GAS PIPELINE AUTOMATED DIAGNOSTIC TOOL, AUTONOMOUS FLOATING PLATFORM, REMOTE DIAGNOSTICS

И.В. Лубкова, к.т.н., ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия), I.Lubkova@adm.gazprom.ru

А.В. Кулаков, ПАО «Газпром», A.Kulakov@adm.gazprom.ru

Р.Е. Шепелев, к.э.н., ПАО «Газпром», R.Shepelev@adm.gazprom.ru

Р.Р. Усманов, к.т.н., ООО «Газпром трансгаз Казань» (Казань, Россия), info@tattg.gazprom.ru

М.В. Чучкалов, д.т.н., ООО «Газпром трансгаз Казань», mv-chuchkalov@tattg.gazprom.ru

К.М. Шашкина, АНО ВО «Университет Иннополис» (Иннополис, Россия), university@innopolis.ru

И.И. Абдулов, АНО ВО «Университет Иннополис», university@innopolis.ru

Д.А. Колесниченко, АНО ВО «Университет Иннополис», university@innopolis.ru

I.V. Lubkova, PhD in Engineering, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia), I.Lubkova@adm.gazprom.ru

A.V. Kulakov, PJSC Gazprom, A.Kulakov@adm.gazprom.ru

R.E. Shepelev, PhD in Economics, PJSC Gazprom, R.Shepelev@adm.gazprom.ru

R.R. Usmanov, PhD in Engineering, Gazprom transgaz Kazan LLC (Kazan, Russia), info@tattg.gazprom.ru

M.V. Chuchkalov, DSc in Engineering, Gazprom transgaz Kazan LLC, mv-chuchkalov@tattg.gazprom.ru

K.M. Shashkina, Innopolis University (Innopolis, Russia), university@innopolis.ru

I.I. Abdulov, Innopolis University, university@innopolis.ru

D.A. Kolesnichenko, Innopolis University, university@innopolis.ru

Сарычев И.Л., Кузьбожев А.С., Бирилло И.Н. и др. Исследование причин изменения начального положения перехода газопровода // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2020. № S1 (43). С. 78–86.

Максименко В.П., Нехорошев А.С., Суровикин В.Д. Водолазное дело. М.: ДОСААФ, 1971. 287 с.

Дзарданов О.И. Определение степени безопасности подводных переходов газопроводов в сложных инженерно-геологических условиях // Записки Горного института. 2008. Т. 178. С. 43–46.

Madsen H.Ø. Mission management system for an autonomous underwater vehicle // Proceedings of the 4th IFAC Conference on Manoeuvring and Control of Marine Craft (MCMC’97). Oxford, UK: Pergamon, 1997. 5 p.

Openshaw G., Dawson I. Autonomous subsea technology expanding its role for future facilities // Offshore. 2009. Vol. 64, No. 9. P. 102–106.

Marlin // Lockheed Martin Corporation: офиц. сайт. URL: https://www.lockheedmartin.com/en-us/products/marlin.html (дата обращения: 13.03.2023).

AUV system spec sheet // Autonomous Undersea Vehicle Applcations Center: офиц. сайт. URL: https://auvac.org/13-2/ (дата обращения: 13.03.2023).

Echo Voyager // The Boeing Company: офиц. сайт. URL: https://www.boeing.com/defense/autonomous-systems/echo-voyager/index.page (дата обращения: 13.03.2023).

Фотосъемка под водой. Оптические свойства водной среды и законы распространения в ней света // Ewa-Marine: сайт. URL: https://www.ewa-marine.ru/?p=1588 (дата обращения: 13.03.2023).

Manual on hydrography. 1st ed. Monaco: International Hydrographic Organization, 2005. 511 p.

Фирсов Ю.Г. Основные требования к обеспечению качества современной батиметрической (топографической) съемки // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. 2014. № 3 (25). С. 171–179.

Гринь Г.А., Мурзицев П.П. О применении современных технических средств для высокоточной съемки рельефа дна и подводных объектов // Гео-Сибирь. 2011. № 1. С. 102–107.

Трассоискатель. Виды и работа. Применение и особенности // Тех.Приборы.Ру: сайт. URL: https://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/trassoiskatel.html (дата обращения: 13.03.2023).

Гринь Г.А. Диагностика подводных переходов. Гидролокаторы // ООО ПТФ «Возрождение»: офиц. сайт. URL: http://www.ptfsurgut.ru/download.php?file=1332392668.pdf (дата обращения: 13.03.2023).

Фирсов Ю.Г. Основы гидроакустики и использования гидрографических сонаров. СПб.: Нестор-История, 2010. 348 с.

ТНПА ГНОМ ПРО // ООО «Подводная робототехника»: офиц. сайт. URL: https://gnomrov.ru/products/super-gnom-pro/ (дата обращения: 13.03.2023).

ТНПА «Фалкон» – незаменим при чрезвычайных ситуациях // АО «Тетис Про»: офиц. сайт. URL: https://www.tetis-pro.ru/article/4412/ (дата обращения: 13.03.2023).

Каталог подводных военных роботизированных аппаратов // RoboTrends: сайт. URL: https://robotrends.ru/robopedia/podvodnyevoennye-robotizirovannye-apparaty (дата обращения: 13.03.2023).

Гринь Г.А., Мурзицев П.П. Геодезический мониторинг подводных переходов трубопроводов на территории Западной Сибири // Гео-Сибирь. 2008. № 1. С. 150–156.

Sarychev IL, Kuzbozhev AS, Birillo IN, Mayants YuA, Elfimov AV. Investigation of the reasons for changes in the initial position of the gas pipeline passage. Scientific-Technical Collection Book “Gas Science Bulletin” [Nauchno-tehnicheskij sbornik “Vesti gazovoj nauki”]. 2020; 43(S1): 78–86. (In Russian)

Maksimenko VP, Nehoroshev AS, Surovikin VD. Diving. Moscow: Volunteer Society for Cooperation with the Army, Aviation, and Navy [DOSAAF]; 1971. (In Russian)

Dzardanov OI. Determination of the degree of safety of underwater gas pipeline passages in difficult engineering and geological conditions. Journal of Mining Institute [Zapiski Gornogo instituta]. 2008; 178: 43–46. (In Russian)

Madsen HØ. Mission management system for an autonomous underwater vehicle. In: IFAC Manoeuvring and Control of Marine Craft, MCMC’97, Proceedings of the 4th IFAC Conference, 10–12 September 1997, Brijuni, Croatia. Oxford, UK: Pergamon; 1997. 5 p.

Openshaw G, Dawson I. Autonomous subsea technology expanding its role for future facilities. Offshore. 2009; 64(9): 102–106.

Lockheed Martin Corporation. Marlin. Available from: https://www.lockheedmartin.com/en-us/products/marlin.html [Accessed: 13 March 2023].

Autonomous Undersea Vehicle Applcations Center. AUV system spec sheet. Available from: https://auvac.org/13-2/ [Accessed: 13 March 2023].

The Boeing Company. Echo Voyager. Available from: https://www.boeing.com/defense/autonomous-systems/echo-voyager/index.page [Accessed: 13 March 2023].

Ewa-Marine. Underwater photography. Optical properties of the aquatic medium and the laws of light propagation in it. Available from: https://www.ewa-marine.ru/?p=1588 [Accessed: 13 March 2023].

International Hydrographic Organization (IHO). Manual on Hydrography. 1st ed. Monaco: IHO; 2005.

Firsov YuG. Basic requirements for quality assurance of modern bathymetric (topographic) surveys. Vestnik Gosudarstvennogo Universiteta Morskogo i Rechnogo Flota Imeni Admirala S.O. Makarova. 2014; 25(3): 171–179. (In Russian)

Grin GA, Murzintsev PP. Current technologies application for high precision survey of the bottom relief and underwater objects. Geo-Siberia [Geo-Sibir’]. 2011; (1): 102–107. (In Russian)

Teh.Pribory.Ru. Pipe tracker. Available from: https://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/trassoiskatel.html [Accessed: 13 March 2023]. (In Russian)

Grin GA. Diagnostic of underwater passages. Sonar. Available from: http://www.ptfsurgut.ru/download.php?file=1332392668.pdf [Accessed: 13 March 2023]. (In Russian)

Firsov YuG. Fundamentals of Hydroacoustics and the Use of Hydrographic Sonar. Saint Petersburg: Nestor-History [Nestor-Istoriya]; 2010. (In Russian)

Underwater Robotics, LLC. GNOM ROV. Underwater remotely operated vehicle. Available from: https://gnomrov.ru/products/super-gnompro/ [Accessed: 13 March 2023]. (In Russian)

AO Tethys Pro ( joint-stock company). Falcon remotely operated underwater vehicle: Indispensable in emergency situations. Available from: https://www.tetis-pro.ru/article/4412/ [Accessed: 13 March 2023]. (In Russian)

RoboTrends. Catalog of underwater military robotic vehicles. Available from: https://robotrends.ru/robopedia/podvodnye-voennyerobotizirovannye-apparaty [Accessed: 13 March 2023]. (In Russian)

Grin GA, Murzicev PP. Geodetic monitoring of underwater pipeline passages in Western Siberia. Geo-Siberia. 2008; (1): 150–156. (In Russian)

NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57