Специалисты Высшей школы автоматизации и робототехники Института машиностроения, материалов и транспорта Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали робототехнический комплекс для внутритрубной диагностики уже построенных магистральных трубопроводов до подачи потока газа.
Газотранспортная система Российской Федерации — самая большая в мире — включает более 180 тыс. км магистральных трубопроводов, более 700 компрессорных цехов и разветвленную сеть региональных трубопроводов. Для управления техническим состоянием и целостностью объектов газопровода, а также для обеспечения безопасности эксплуатации всей сети в настоящее время внедряется система периодического внутритрубного диагностирования с применением технологий робототехники.
«Проблема в том, что раньше после строительства нового трубопровода диагностику осуществляли после подачи газа, что в случае наличия дефектов в трубопроводе могло приводить к выходу из строя дорогостоящего оборудования на компрессорных станциях и других объектах. Поэтому разработка технологии, которая позволила бы осуществить быструю первичную диагностику трубопровода в ходе его строительства, сегодня является очень востребованной и актуальной, в том числе и по экономическим причинам», — отметил доцент СПбПУ Олег Шмаков.
Для решения этой задачи инженеры Политеха разработали уникальный автономный внутритрубный робототехнический диагностический комплекс (ВРДК), представляющий собой робототехническую платформу. Робот способен перемещаться на расстояния до 60 км с углами наклона до 30 градусов к горизонту внутри трубопровода диаметром 1400 мм. Кроме того, так как важнейшей задачей ВРДК является система диагностики, которая должна определять дефекты труб в автономном режиме, политехники также разрабатывают алгоритмы автоматического поиска дефектов по данным с датчиков ВРДК.
Еще одна особенность разработки инженеров СПбПУ — его энергоэффективность. Работа диагностического комплекса предполагается также и при отрицательных температурах вплоть до −40 градусов, поэтому требуется внимательное отношение ко всем потребителям энергии системы. Высокая энергоэффективность комплекса обеспечивается системой рекуперации энергии.
Первый образец робота, разработанный при непосредственном участии СПбПУ, уже проходит опытно-промышленную эксплуатацию. Также идет работа по анализу получаемых данных с датчиков, чтобы в следующей версии ВРДК можно было учесть все замечания по его работе. «Сегодня наша главная задача — это увеличение скорости обработки диагностических данных. Сейчас мы набираем статистику и в дальнейшем планируем использовать технологии искусственного интеллекта для их обработки. Также в ходе работы мы выявляем особенности работы ВРДК в реальном трубопроводе при отрицательных температурах. Если мыслить более масштабно, то мы работаем над созданием безопасного будущего, при котором в наших домах всегда будет тепло и уютно. А всю сложную работу в экстремальных условиях будут выполнять роботы, и мы им в этом поможем», — дополнил Олег Шмаков.
По расчетам политехников, внедрение нового ВРДК, способного проводить диагностику в автономном режиме, будет возможно уже в 2027 году.
Разработка ведется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
