Авторизация Регистрация

Запомнить меня
Забыли пароль?

Сброс пароля

Свежий номер уже доступен

«Сила Сибири» на нашей «Волне»

Разработанный во ВНИИТФ им. Забабахина программный комплекс «Волна» для управления системой транспортировки газа отлично показал себя при подготовке к работе газопровода «Сила Сибири», который президент России Владимир Путин и председатель КНР Си Цзиньпин запустили 2 декабря. Новый продукт поможет «Газпрому» перейти с реактивного на проактивный метод управления газопроводами.

Как «Волну» применяли при заполнении магистрального газопровода в Китай, рассказал руководитель режимно-технологической группы производственно-диспетчерской службы газотранспортной компании «Газпрома» в Томске Владимир Нейфельд в ходе презентации программного комплекса в Москве 10 декабря.

Вначале специалисты дочерней компании «Газпрома», которая управляет «Силой Сибири», смоделировали процесс первичного заполнения газопровода длиной около 3 тыс. км. Были получены данные, показывающие оптимальный порядок заполнения трубопровода, в том числе на каком уровне будет находиться давление в каждый конкретный период времени. На втором этапе «Волна» вычислила оптимальные степени открытия регулирующей арматуры, чтобы направляющийся под напором газ не повредил трубы и внутритрубные устройства.

«По результатам этого расчета была дана команда на пост крановых узлов, на какой процент надо открыть краны. Результаты вычислений имели практически полную сходимость (совпадение расчетных данных с реальными. — «СР»). Установленный процент открытия регулирующего устройства давал стабильное давление на сутки. Очень хороший результат», — сказал Владимир Нейфельд.

Это удалось благодаря тому, что «Волна» в ходе вычислений учитывает рельеф местности, который существенно влияет на давление в трубе. Кстати, к «Силе Сибири» есть особое требование покупателя газа: на точке входа в китайскую часть газопровода давление должно быть строго в пределах оговоренных значений.

«Волна» разработана по инициативе сотрудников газотранспортной компании «Газпрома» из Ухты. Они сформировали запрос на комплекс, который смог бы моделировать работу газопровода в нестационарном режиме, то есть в условиях отбора и подкачки газа. Расчеты для стационарного режима в «Газпроме» выполняет программный комплекс собственной разработки «Астра-газ».

«Мы в 1990-е работали с разными программными комплексами, и все они имели те или иные ограничения, — вспоминает директор по информационным технологиям «Информгазинвеста» Владимир Вишняков, бывший сотрудник ухтинской дочки «Газпрома», один из инициаторов разработки «Волны». — Например, комплексы Simone (Чехия) или «Астрагаз» не дают возможности скорректировать вводные во время расчетов. То есть мы видели и анализировали результат, когда весь сценарий просчитан, а нам хотелось вмешаться в процесс расчета».

По словам Владимира Вишнякова, предшественником «Волны» была система «Агат», которую также разработали специалисты ВНИИТФ. Диспетчеры, управляющие работой газопроводов, сразу оценили преимущества «Агата». Эта программа позволяла провести разбор полетов в случае аварийного останова газоперекачивающего агрегата. «Мы получили возможность изучать историю процесса — например, узнать, что в конкретный период времени было с рабочей точкой нагнетателя, в зоне помпажа она была или нет. На основе этих данных диспетчеры могли обосновать выбранное ими решение и подтвердить, что агрегат аварийно встал не по причине неправильно выбранного режима работы газопровода», — ​говорит Владимир Вишняков.

Встречные потоки

«Когда мы впервые приехали в Ухту с предложением доверить нам разработку комплекса нестационарного моделирования и поддержки принятия диспетчерских решений, первый вопрос газпромовцев был — как же мы будем с вами работать? Ваша задача — сделать взрыв. Наша — чтобы взрыва не было», — ​со смехом вспоминает начальник лаборатории ВНИИТФ, руководитель группы разработки «Волны» Михаил Анучин.

Михаил Анучин представлял «Волну» на презентации в Москве

Но это, конечно, шутка. Компетенции ученых из Снежинска в области газодинамики, наработанные за долгие годы создания ядерного оружия, прекрасно подходят для моделирования движения газа в трубопроводах.

В общем, в «Волне» сошлись навыки и знания в области эксплуатации газопроводов и в области газодинамики. Специалисты «Газпрома», имея гигантский опыт управления газопроводами, точно знали, что они хотят получить. А во ВНИИТФ опирались на свой опыт разработок в области газодинамики и смежных сферах. Да и сам Михаил Анучин — бывший «видный бомбодел», именно так представил его на презентации «Волны» заместитель директора дирекции ЯОКа Олег Шубин. Он напомнил, что ВНИИТФ способен разработать цифровой продукт с нуля благодаря высокому уровню и компетенциям сотрудников.

Прогноз на завтра

«Газпром» на презентации представлял заместитель начальника департамента, начальник управления 310/7 Александр Киреев. По его словам, компания переходит от реактивной системы управления (реагирования на события) к проактивной, при которой управление процессами опирается на прогноз развития ситуации. Главная мотивация такого перехода — повышение эффективности работы трубопроводов и снижение издержек.

«В результате эксплуатации в Ухте и Томске комплекс «Волна» доказал свою сходимость. Он имеет большие перспективы в плане как создания диспетчерских тренажеров, так и работы в режиме прогнозирования, — ​отметил Александр Киреев. — ​С помощью «Волны» можно, во‑первых, получать прогноз состояния системы через заданный промежуток времени, а во‑вторых, отрабатывать способы управления газотранспортной системой, что позволит понять результат тех или иных действий и выбрать оптимальные управленческие решения».

Сейчас «Волну» эксплуатируют две газотранспортные компании «Газпрома»: в Ухте и Томске, а также дочерняя структура «Газпром Кыргызстан».

По словам Александра Киреева, существует большая вероятность, что «Волна» будет внедрена в остальные 15 российских газотранспортных компаний и станет динамическим дополнением к системе «Астра-газ».


КОМПЛЕКСНЫЙ НАБОР

Пользовательский интерфейс «Волны» диспетчер может настроить под себя

Программно-вычислительный комплекс «Волна» предназначен для поддержки принятия диспетчерских решений по управлению газотранспортными системами. Он позволяет прогнозировать работу трубопроводов на основании математических моделей, рассчитывая стационарные и нестационарные режимы работы газотранспортных систем.


«Волна» выполняет расчеты:

  • по заданному сценарию управляющих воздействий;
  • с учетом коррекции вводных данных в ходе расчетов;
  • режимов газотранспортной системы на заданную производительность или максимальную пропускную способность с учетом технологических ограничений;
  • потерь газа при разрыве газопровода с учетом управляющих воздействий диспетчера по локализации аварии;
  • размеров опасных зон поражения при авариях с разрывами газопровода, наносит их на карту;
  • движения очистных и диагностических снарядов по газопроводу с учетом рельефа местности и управляющих воздействий диспетчера;
  • выбросов вредных веществ и парниковых газов при транспортировке газа.

Екатерина Солнцева

Директор по цифровизации «Росатома»

— Атомная отрасль располагает уникальными разработками, используемыми для эффективного решения задач, стоящих перед нашими предприятиями. Сегодня, когда мы отлично понимаем, что импортозамещение — это не просто слова, а необходимость, создание и вывод на рынок отечественных тиражируемых программных продуктов становятся важнейшими задачами.

Комплекс «Волна», использующий оригинальные методологии РФЯЦ-ВНИИТФ, — пример создания разработчиками госкорпорации наукоемкого программного обеспечения для высокотехнологичных неатомных предприятий России. Он сделан в тесном сотрудничестве и находится в совместном владении с ухтинской «дочкой» «Газпрома». Такое партнерство, кроме прочих достоинств, делает цифровой продукт максимально защищенным от риска, связанного с вендором, ведь «Волна» разработана госкомпаниями, надежно закрепленными на отечественном рынке.

Продукт был подготовлен к выводу на рынок в рамках реализации программы «Цифровые продукты» — одной из ключевых составляющих Единой цифровой стратегии «Росатома», утвержденной в конце 2018 года. «Росатом» и в дальнейшем будет выводить на рынок цифровые продукты для инженерного анализа, завоевывая статус лидера в данном направлении.

Хотелось бы поблагодарить наших партнеров из «Газпрома». На наш взгляд, сотрудничество таких глобальных промышленных лидеров, как «Росатом» и «Газпром», вносит существенный вклад в развитие отечественного рынка цифровых продуктов и продвижение их на мировой рынок.