Для стабильности работы трубопроводного транспорта необходимы качественные решения в области диагностики его состояния и корректировка нормативной базы, считает эксперт в области трубопроводного транспорта к.т.н., доцент Омского государственного технического университета Андрей Секачёв
— Как вы оцениваете состояние сектора транспорта углеводородов?
— Я занимаюсь проблемами транспорта углеводородов с 2015 года, и мой опыт изучения отрасли показывает, что проблемы этого сектора связаны не со сложившейся сегодня ситуацией, а с естественными причинами цикличности этапов реновации.
Да, действительно, установка более современного оборудования повышает эффективность технологических процессов. Но для их оценки нужны обоснования. К примеру, компания «Транснефть» в основном фонде имеет 67 тыс. км магистральных трубопроводов, 68% из которых эксплуатируется более 30 лет. И этот срок — 30 лет — считается критическим. Как ни странно, этот параметр не имеет точного обоснования, но он используется в оценке со времен СССР. А это между тем некий весьма условный срок работы труб. В те времена предполагалось, что в дальнейшем трубы будут регулярно меняться ввиду развития тяжелой промышленности.
Сейчас же мы сталкиваемся с ситуацией, когда очевидно, что трубы эксплуатируются очень продолжительное время, но остаточный их ресурс до конца неизвестен.
— Как его определить?
— Дело в том, что крайне сложно дать гарантированный прогноз остаточного ресурса работы всех участков трассы ввиду большого количества разнообразных факторов, влияющих на прочность труб.
Это напряженно-деформированное состояние (НДС) в каждом сечении трубы и неоднородность НДС в местах зарождения дефектов. Сказывается и действие случайных нагрузок, например, землетрясений. Среди факторов влияния также коррозионная активность агрессивных сред и ухудшение условий работы изоляционных материалов. Все эти факторы влияют на развитие внутритрубных дефектов и, как следствие, могут привести к внезапному разрушению трубопровода, чего нельзя допускать по очевидным причинам.
По нашему мнению, нужен другой подход. Мы сопоставили требования методики расчета на основе нормативно-технической документации на момент проектирования трубопровода с актуальными на сегодняшний день данными. Оказалось, что коэффициент запаса прочности старых трубопроводов несколько завышен. Таким образом, замену всех труб разом невозможно реализовать. Более того, это нецелесообразно. Фактический ресурс, особенно труб в «бережливом» режиме эксплуатации, может значительно превышать нормативный.
— Какие вызовы в этом случае стоят в области трубопроводного транспорта нефти и газа?
— Во-первых, это тщательная диагностика всех параметров эксплуатируемых труб, во-вторых, разработка многофакторных методов оценки остаточного ресурса нефтепроводов, и как следствие — корректировка нормативной технической документации на основании этих методов.
Надо сказать, что отечественная технологическая промышленность не игнорирует эти вызовы, а планомерно разрабатывает решения. В частности, для определения фактического положения трубопроводов сейчас предложены беспилотные системы. Интеграция беспилотных систем в нефтяной промышленности в ближайшем будущем будет только увеличиваться.
Для анализа внутритрубных дефектов используются, без преувеличения, лучшие в мире дефектоскопы, например, комбинированный магнитно-ультразвуковой 20-ДМУ. Это высокотехнологичная российская разработка.
Россия является безусловным лидером в области технологий диагностирования труб большого диаметра (порядка 1000 мм), но есть проблема диагностирования труб меньшего диаметра (порядка 150 мм) ввиду сложности размещения устройств внутри диагностических снарядов малого диаметра. Это можно отнести к еще одному технологическому вызову, хотя и не столь критичному. Тут необходима лишь доработка метода.
Объем и качество результатов диагностики дефектоскопом позволяет использовать обработку этих данных с применением искусственного интеллекта. Буквально в последние годы развитие ИИ достигло такого уровня, что из этого гигантского массива данных дефектоскопов можно получить дополнительные различные корреляции ресурса труб с особенностями их эксплуатации. Это стало возможно лишь сегодня. Получение этих знаний — действительно технологический вызов отрасли, и ожидается, что положительный эффект от этих разработок позволит определить остаточный ресурс, что сэкономит финансы и силы.
Появляется и новая задача. Переориентация направления экспорта с европейского рынка в страны Юго-Восточной Азии потребует новых геологических изысканий в местах прокладки трубопроводов. И у российский науки есть инновационные решения и в этом направлении.
Интервью с экспертом опубликовано в статье, посвященной технологиям в НГК.
