Премия ПАО «Газпром» в области науки и техники

«Научное обоснование, создание и внедрение инновационной установки мембранного извлечения гелия из природных газов Восточной Сибири и Дальнего Востока»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром проектирование» (В. А. Вагарин)

Авторами разработана инновационная энергосберегающая технология мембранного извлечения гелия из состава природных газов Восточной Сибири и Дальнего Востока, обеспечивающая концентрирование избыточных объемов гелия с последующим его направлением на долгосрочное хранение в геологических формациях.

В рамках работы создана опытно-промышленная мембранная установка, на которой впервые получены данные по влиянию различных факторов на эффективность газоразделения при принятых условиях эксплуатации установки мембранного выделения гелиевого концентрата (УМВГК), на основании которых разработаны исходные требования для разработки проекта УМВГК Чаяндинского НГКМ и создана математическая модель УМВГК в целом.

Первая в России технологическая линия УМВГК введена в эксплуатацию в марте 2020 г. на Чаяндинском НГКМ. Проектная производительность УМВГК составляет 32 млрд куб. м в год по сырьевому газу. Ввод технологических линий УМВГК в эксплуатацию определяется динамикой добычи газов на Чаяндинском НГКМ и Ковыктинском ГКМ, составом добываемых газов и объемами производства гелия на Амурском ГПЗ.

По теме работы получено 4 патента Российской Федерации.

«Разработка цифрового радиорелейного оборудования связи нового поколения и его внедрение на магистральном газопроводе „Сила Сибири“»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром трансгаз Томск» (В. И. Бородин).

Разработка цифрового радиорелейного оборудования связи нового поколения для радиорелейных станций линейки
«МИК-РЛ4…15Р+» проводилась в период 2015–2017 годов на производственной базе АО «НПФ „Микран“, его испытания проходили на объектах ООО „Газпром трансгаз Томск“. В 2019 году оборудование было внедрено на магистральном газопроводе „Сила Сибири“.

Впервые в Российской Федерации был создан и применен ряд новых научно-технических решений, в том числе:

• оптический транзит гибридного трафика на радиорелейных станциях
• без использования плат ввода/вывода;
• помехоустойчивый канал контроля и управления линией радиорелейной связи, независимый от трафика полезной нагрузки;
• приемо-передающие устройства арктического исполнения;
• оптический кабель, соединяющий приемо-передающие устройства
• с модулем доступа;
• специальное программное обеспечение.

В результате решены задачи повышения надежности, пропускной способности и информационной безопасности радиорелейного оборудования, а также обеспечения его надежной и удобной эксплуатации в условиях Крайнего Севера.

В рамках работы получен один патент на полезную модель
и зарегистрированы 3 программы для ЭВМ.

«Методология обеспечения требуемого уровня надежности трубопроводов компрессорных станций с использованием роботизированных диагностических комплексов»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром трансгаз Югорск» (П. М. Созонов).

Авторами разработана методология обеспечения требуемого уровня надежности технологических трубопроводов компрессорных станций (ТТ КС) в условиях дефицита ресурсов времени и финансов, основанная на применении внутритрубных роботизированных диагностических комплексов.

Для проведения внутритрубной диагностики ТТ КС авторами разработан роботизированный комплекс, который включает в себя:

автономный сканер-дефектоскоп (СД) А2072 с диагностическими системами (модулями);

пульт управления (мобильный или стационарный) для управления СД и получения диагностической информации;

экспертно-аналитическую систему для распознавания и ранжирования дефектов.

Комплекс предназначен для внутритрубного контроля качества основного металла деталей и сварных соединений трубопроводов наружным диаметром от 400 до 1 400 мм и толщиной стенки от 6 до 40 мм.

Малые размеры СД позволяют осуществлять его загрузку во внутреннюю полость трубопровода через люки-лазы, вскрытые крышки обратных клапанов, технологические отверстия размерами 300×250 мм. СД позволяет решать задачи по оценке технического состояния трубопроводных систем сложной конфигурации.

В 2016–2020 годах в ООО «Газпром трансгаз Югорск» проведены обследования более 350 объектов компрессорных станций, продиагностированы более 440 км ТТ КС, обследовано более 200 локальных участков линейной части магистральных газопроводов.

По теме работы получено 4 патента Российской Федерации.

«Разработка и внедрение инновационного метода ремонта скважин для сокращения выбросов парниковых газов и негативного воздействия на окружающую среду»

Выдвинувшая организация — ОАО «Севернефтегазпром» (В. В. Дмитрук).

Авторским коллективом разработана и в Национальном агентстве контроля сварки аттестована инновационная технология ремонта резьбового соединения «муфта кондуктора — монтажный патрубок колонной головки» ручной дуговой сваркой.

Внедрение данного метода ремонта значительно сократило финансовые расходы и продолжительность выполнения работ, исключило необходимость глушения скважины, уменьшило выбросы парниковых газов и негативное воздействие на окружающую среду.

Применение инновационной методики ремонта скважин изменяет напряженно-деформированное состояние резьбового соединения следующим образом:

снижает величину действующего изгибающего момента на крайние витки резьбы трубы;

уменьшает величину контактных напряжений на крайних витках резьбы;

сокращает количество и величину деформаций, вызванных действием краевого изгибающего момента на металл трубы в окрестностях торца муфты;

не влияет на герметичность уплотнения «металл — металл»;

вызывает незначительную концентрацию напряжений в корне шва, при этом величина концентрации определяется радиусом перехода металла корня шва к металлу трубы.

На скважинах Южно-Русского месторождения в течение 2013–2020 гг. с применением разработанной технологии проведены ремонтные работы на 23 скважинах.

На разработанный авторским коллективом инновационный метод ремонта скважин получен патент на изобретение.

«Разработка и внедрение инновационных алгоритмов обработки результатов ультразвукового контроля и диагностики трубопроводов Единой системы газоснабжения на основе расчетных моделей оценки работоспособности при ремонте и эксплуатации объектов ПАО „Газпром“»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром трансгаз Чайковский» (А. В. Олейников).

В 2005–2020 гг. авторами разработано отечественное оборудование и внедрены в производство новые технологии ручного, механизированного и автоматизированного ультразвукового контроля сварных соединений и основного металла трубопроводов, а также других объектов ПАО «Газпром».

Проведенные ООО «Газпром трансгаз Чайковский» совместно с ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в 2007–2008 годах стендовые циклические испытания сварных соединений, длительное время находящихся в эксплуатации с выявленными наружными и внутренними дефектами технологического и эксплуатационного происхождения, а также с нанесенными искусственными имитаторами различных трещин при исследованиях остаточной прочности сварных соединений с дефектами, показали возможность дифференцированного подхода при расчетной оценке работоспособности сварных швов с поверхностными и внутренними дефектами.

Установлено, что применение многоэлементных систем (акустических блоков) и программной автоматизации процесса фиксации и расшифровки результатов ультразвукового неразрушающего контроля на порядок сокращает время и качество контроля. Методика обработки получаемых результатов на основе расчетной оценки работоспособности позволяет существенно сократить объемы ремонта и вырезки швов без снижения надежности трубопроводов.

Разработанные ООО «АЛТЕС» установки измерительные ультразвуковые серии «СКАНЕР» для ручного и механизированного ультразвукового контроля с 2005 года внедрены в ООО «Газпром трансгаз Чайковский». За 2005–2020 годы установками серии «СКАНЕР» на объектах ПАО «Газпром» обследовано 984 тыс. сварных соединений.

По теме работы получен один патент на изобретение и одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

«Разработка и внедрение комплекса инновационных решений автоматического управления электромагнитным подвесом роторов нагнетателей, повышающих эффективность работы ГПА»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» (Р. А. Садртдинов).

Основная научно-техническая идея работы заключается в обобщении данных и опыта, полученных при эксплуатации систем электромагнитного подвеса (ЭМП) на объектах ПАО «Газпром», разработке математической и физической модели объекта управления на их основе, разработке оптимальных технических решений и их применении в системе управления ЭМП, формировании конструктивных требований к отдельным узлам системы с целью улучшения эксплуатационных характеристик ЦБК.

Авторами решены следующие задачи:

проведен анализ технических особенностей и опыта эксплуатации серийно выпускаемых комплектов магнитного подвеса ЦБК ГПА;

разработаны математические и физические модели объекта управления;

обоснован способ управления ЭМП и изложены технические решения по реализации системы управления, включая алгоритмы и устройства, использование которых позволяет обеспечить необходимые технико-экономические показатели САУ ЭМП;

выполнен расчет энергетических и силовых характеристик элементов системы, разработаны методы настройки и оценки качественных характеристик работы САУ ЭМП;

осуществлен выбор программно-технических средств, изготовлены и испытаны опытные образцы САУ ЭМП.

Авторами представлена концепция и архитектура цифровой САУ ЭМП на примере САУ ЭМП «Неман-Р-100» на базе отечественных программно-технических средств, внедренная в ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород».

Цифровая САУ ЭМП «Неман-Р-100» успешно прошла испытания в 2014 году. В период с 2014 по 2020 год разработанные технические решения внедрены в системах управления на 85 объектах в составе ГПА установленной мощностью 16 МВт и 25 МВт.

«Комплексные системные исследования опасных гидрометеорологических, ледовых и литодинамических явлений на сахалинском шельфе Охотского моря»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (М. Ю. Недзвецкий).

Авторами впервые разработана и практически реализована методология «полного цикла» комплексных исследований гидрометеорологических, ледовых и литодинамических условий природной среды на всей акватории Охотского моря, основанной на использовании концепции морского реанализа.

В ходе работы были решены следующие задачи:

сбор и анализ натурных данных, полученных в экспедициях в море и на прибрежных и береговых участках;

совместное физико-математическое моделирование системы «атмосфера — ледяной покров — океан», в том числе с помощью авторской модели динамики ледяного покрова, для всей акватории Охотского моря за 30-летний период;

идентификация опасных литодинамических процессов гидрометеорологических явлений и ледовых ситуаций;

вероятностное моделирование режимных (оперативных и экстремальных) характеристик параметров природной среды для акватории Южно-Киринского НГКМ.

Получены уникальные массивы гидрометеорологических данных, включая параметры ледяного покрова, которые используются при осуществлении работ по обслуживанию и ремонту объектов подводного добычного комплекса Киринского ГКМ. Для Южно-Киринского НГКМ получены достоверные оценки режимных характеристик, которые могут быть непосредственно использованы при планировании работ по разбуриванию фонда эксплуатационных скважин и проектированию объектов обустройства месторождения.

По теме работы получено одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

«Создание цифрового пространства процедуры предквалификации»

Выдвинувшая организация — АО «Газпром закупки» (Н. В. Чекалина).

Авторами разработана принципиально новая концепция проведения предквалификации в ПАО «Газпром», в ходе реализации которой создан программный инструментарий, позволивший полностью отказаться от работы с заявками участников на бумажных носителях. Создано единое цифровое пространство для взаимодействия работников администрации ПАО «Газпром», экспертов, компаний Группы Газпром и участников предквалификации (сотни компаний), реализованы интеграционные потоки с различными сторонними базами данных, что существенно повысило достоверность получаемой информации.

В процедуру предквалификации были внесены следующие изменения:

• участники предквалификации получили возможность подавать заявку посредством заполнения электронной формы в личном кабинете на Электронной торговой площадке Группы Газпромбанка (ЭТП ГПБ);
• обеспечено автоматическое заполнение системой более 50 % полей в разделе общей информации о компании;
• реализована автоматическая проверка заполняемой участником заявки на предмет наличия ошибок или недостающих документов;
• реализована возможность подписания заявок участников предквалификации квалифицированной цифровой подписью;
• в Автоматизированной системе электронных закупок ПАО «Газпром» (АСЭЗ) создан личный кабинет эксперта, который позволяет просматривать заявки, данные об участнике, оперативно запрашивать через систему дополнительные документы, а также содержит унифицированные формы для внесения данных о результатах проверки;
• передача материалов заявки для их оценки экспертами осуществляется в реальном масштабе времени и исключительно посредством функционала АСЭЗ;
• упрощена работа экспертов при оценке заявок за счет интеграции с целым рядом баз данных, что обеспечивает достоверную автоматическую проверку до 20 % полей технической части заявки;
• по итогам рассмотрения экспертами заявки и принятия ими решения информация об участнике автоматически включается в Реестр потенциальных участников закупок Группы Газпром, либо участнику направляется отказ во включении в Реестр, при этом о любом принятом решении участник оперативно получает уведомление посредством личного кабинета на ЭТП ГПБ;
• размещенный на сайте ПАО «Газпром» новый интерактивный Реестр обновляется в режиме реального времени; процедура мониторинга текущего состояния включенных в Реестр организаций проводится ежеквартально.

«Комплекс научно-технических решений по повышению энергоэффективности технологии подогрева газа на ГРС»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром трансгаз Ухта» (А. В. Гайворонский).

Актуальность работы обусловлена необходимостью совершенствования и оптимизации технологических процессов подогрева транспортируемого газа на ГРС в целях повышения энергоэффективности.

Новизна основной научно-технической идеи обусловлена применением новых, более достоверных методов контроля функциональных свойств теплоносителя и совершенствованием технических средств очистки подогревателей газа, задействованных при техническом обслуживании и ремонте оборудования. Авторами разработаны новые технологии каскадного управления подогревателями газа в группах, каскадного понижения давления в газопроводах-отводах на ГРС с помощью линейных узлов редуцирования, ранее не применявшиеся в отечественной практике.

Результаты работы могут быть применены при новом строительстве, реконструкции и капитальном ремонте на эксплуатируемых и перспективных ГРС ПАО «Газпром» для повышения энергетической эффективности процессов подогрева газа перед узлами редуцирования, снижения потребления газа на собственные нужды и объемов вредных выбросов.

Разработка комплекса научно-технических решений по повышению энергоэффективности технологии подогрева газа на ГРС позволяет:

• повысить качество выполнения технического обслуживания и ремонта подогревателей газа;
• оптимизировать управление подогревателями газа в группах;
• устранить конструктивные недочеты в теплоизоляции подогревателей газа;
• внедрить каскадное регулирование давления в газопроводах-отводах;
• снизить потребление газа на собственные нужды.

«Разработка инновационной гибридной системы автономного электроснабжения САЭ-110 для удаленных объектов ПАО „Газпром“ малой мощности»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром недра» (В. В. Черепанов).

Авторами разработана гибридная система автономного электроснабжения САЭ-110 для бесперебойного питания оборудования мощностью до 100 Вт в условиях отсутствия внешних электрических сетей, позволяющая оптимизировать схемные и технические решения по использованию различных типов базовых элементов, снизить капитальные затраты на создание систем электроснабжения удаленных технологических объектов малой мощности (до 100 Вт), уменьшить эксплуатационные расходы за счет длительной автономии в сочетании с дистанционным управлением, учитывать климатические особенности условий эксплуатации системы.

Новизна разработки заключается в принципе действия совместной и раздельной работы генерирующих источников, в локальном и удаленном мониторинге технологических параметров. В гибридной системе с помощью метанольного генератора решается задача долгосрочного аккумулирования энергии, а с помощью литий-ионного накопителя (АКБ) — задача краткосрочного аккумулирования и отслеживания переменного графика нагрузки.

Принципиально важным является автоматическое управление, осуществляемое системным контроллером, обеспечивающим рациональную логику работы системы, поскольку сочетание в системе первичного и вторичного источников энергии, АКБ и других логических устройств требует оптимизации алгоритма управления с обеспечением максимальной интегральной эффективности преобразования энергии и ресурса основных узлов системы.

САЭ-110 эксплуатируется более пяти лет и в настоящее время установлена в качестве автономного электроснабжения на четырех объектах ПАО «Газпром». 

По теме работы получен один патент Российской Федерации.