«Умные» трубы на службе энергетики
В России создано высокотехнологическое решение для онлайн-мониторинга работы газопроводов
Голубое топливо даже в условиях декарбонизации играет ведущую роль в мировом энергобалансе. Газотранспортная инфраструктура расширяется, добыча удаляется от традиционных центров, усложняется транспортировка. Как трубные компании отвечают на этот вызов?
Образец «умной» трубы был показан премьер-министру России Михаилу Мишустину
Фото: Предоставлено «ТМК»
Россия является одним из лидеров по добыче газа. Ее минерально-сырьевая база газодобычи с учетом перспективных и прогнозируемых запасов оценивается в 287,5 трлн м3. Этого хватит на многие десятилетия, но большая часть потенциала расположена в удаленных от центров потребления регионах со сложными природно-климатическими условиями, слаборазвитой транспортной инфраструктурой. Здесь при транспортировке газа возникают серьезные технологические вызовы. Любой газопровод должен быть максимально надежным — в первую очередь для экологической безопасности.
Для решения этой задачи Трубная металлургическая компания (ТМК) разработала для «Газпрома» систему мониторинга состояния трубопровода на базе «умных» труб.
Почему труба умна?
Стандартный способ оценки состояния газотранспортной системы — периодическая (раз в три-пять лет) внутритрубная диагностика (ВТД) с использованием инспекционного прибора, который фиксирует изменения и дефекты в теле трубы, возникшие в процессе эксплуатации. Однако такое обследование затратно и не дает гарантий на междиагностический период. При этом на некоторых участках — с крутоизогнутыми отводами, отсутствием камер приема-пуска и пр.— ВТД в принципе неприменима. Альтернативой становятся системы, для которых это не является препятствием.
Решение, предложенное ТМК, предполагает постоянный онлайн-мониторинг напряженно-деформированного состояния трубопровода. На критических участках — в зонах активных тектонических разломов, пересечения с транспортными коммуникациями, на объектах городской инфраструктуры — применяются трубы, под защитное покрытие которых устанавливаются оптические брэгговские датчики. Когда на них попадает излучение, отражается свет определенной длины волны. При растяжении или сжатии трубы расстояние между решетками меняется, соответственно, изменяется длина отраженной волны. Отраженный сигнал регистрируется с помощью анализатора, а затем обрабатывается специальным программным обеспечением, которое позволяет судить о величине напряжений на участке газопровода и оценивать его соответствие проектным нагрузкам. Если изменения находятся в пределах проектных, то на операторский пульт, расположенный на значительном удалении от контролируемых участков, передается зеленый сигнал. Желтый сигнал говорит о приближении к значениям максимальных нагрузок, а красный — о переходе за критические отметки. Из «умных» труб можно строить участки газопроводов протяженностью до 10 км, при этом их укладка ничем не отличается от монтажа обычной трубной продукции.
«Современные условия добычи и транспортировки газа создают дополнительные риски для предприятий ТЭКа. Чтобы их нивелировать, требуются не просто новые технологии, необходим технологический прорыв, который выведет трубопроводную инфраструктуру на новый уровень надежности и безопасности. В его основе должны лежать экономически целесообразные решения, которые позволят обеспечить постоянный контроль и не будут создавать технических ограничений. "Умная" труба отвечает этим критериям и при этом является полностью отечественным продуктом»,— сказал первый заместитель генерального директора ТМК по операционной деятельности и развитию Сергей Чикалов.