Студенты ИРНИТУ разработали энергосистему из солнечных вакуумных коллекторов и геотермальных тепловых насосов на примере оборудования, эксплуатируемого ООО «Газпром трансгаз Томск» в Иркутской области. При реализации проект позволит снизить расходы на предупреждение образования газогидратов, обеспечивая бесперебойную работу, абсолютную безопасность и надёжность объекта.
Работу политеховцев курирует доцент кафедры инженерных коммуникаций и систем жизнеобеспечения Александр Туник. Под его руководством студенты успешно создают проекты в интересах производственников. На этот раз к нему обратились специалисты Иркутского линейного производственного управления магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Томск».
Ключевыми потребителями заказчика являются физические лица и организации из сферы ТЭК и ЖКХ. Чтобы подача газа была эффективной, предприятию требуется недорогой и эффективный способ для предупреждения образования газогидратов в магистральных трубопроводах. Найти его дирекция управления решила через Иркутский политех.
По словам Александра Туника, чтобы передать потребителю газ, давление в трубе понижают до средних значений. Для этого газ проходит через узел редуцирования, где из-за резкого понижения давления - охлаждается, что может способствовать выделению конденсата при неудовлетворительной подготовке газа от поставщика (на текущую дату информацию о данных событиях нет). Скопившийся конденсат может превращается в газогидраты (кристаллы из углеводородов и воды). На холоде они быстро замерзают, образуя пробки. Это может закупорить трубу, либо ограничивать пропускную способность трубопровода. Снизить риски образования пробки помогает нагревание газа в специальных подогревателях.
Разработку оптимального решения Александр Туник поручил 20 студентам. Политеховцы проанализировали технические, экономические и эксплуатационные характеристики оборудования. За два года предложили несколько альтернативных вариантов теплоснабжения газораспределительной станции. Это применение грунтовых тепловых насосов, воздушных тепловых насосов или использование солнечного коллектора вместо существующих газовых котлов. При этом сами котлы останутся как резервные теплоисточники. Оптимальным решением стала система на основе совместного использования солнечных вакуумных коллекторов и тепловых насосов.
«Данная система обеспечивает главное требование — абсолютную технологическую надёжность и энергетическую безопасность объекта. Это несмотря на более высокие первоначальные капитальные затраты по сравнению с простыми геотермальными решениями. Она гарантирует бесперебойный подогрев газа для предотвращения аварий, связанных с образованием гидратов. Максимальная интеграция возобновляемых источников энергии в будущем позволит сильно сэкономить. Срок окупаемости комбинированной системы оценивается в 10 лет. При заявленном сроке службы оборудования (25 лет), это наиболее приемлемым показателем для объектов подобного типа. Данные проект можно рассмотреть к применению в нефтегазовой отрасли, в том числе компаниях Группы ПАО «Газпром», — отметил Александр Туник.
Проект оформили и передали заказчику для рассмотрения. Преподаватель подчеркивает, что, выполняя задание, они в первую очередь, учились работать в команде, искать и обрабатывать информацию, интерпретировать результаты исследований. Летом этого года авторы станут выпускниками первого набора ИРНИТУ в бакалавриат «Проектирование, строительство и эксплуатация нефтегазопроводов и нефтегазохранилищ». Для многих из них участие в проекте стало первым опытом реальной проектной работы.
Студентке Анастасии Юртаевой максимально погрузиться в проект помогла практика на объекте АО «Ленгазспецстрой» в Жигалово. Она выезжала к трубопроводу, много времени проводила в лаборатории, занимающейся вопросами дефектоскопии. Подчеркивает, что благодаря практике удалось оптимизировать расходы на реализацию предполагаемого проекта.
«Результатом любого такого проекта является технико-экономическое обоснование. Если в начале работы мы закладывали суммы в районе 27-30 млн рублей, то к финалу цену уменьшили вдвое. Этого можно достичь за счет использования высокопроизводительных насосов», — сказала Анастасия.
По мнению Дмитрия Мацюка, проектная деятельность помогает ему расти как профессионалу и получать новые навыки.
Напомним, что первый набор в бакалавриат «Проектирование, строительство и эксплуатация нефтегазопроводов и нефтегазохранилищ» состоялся в 2022 году. Актуальность программы возросла в связи с разработкой Ковыктинского газоконденсатного месторождения, продвижением проектов «Сила Сибири» и «Сила Сибири-2». В настоящее время на потоке обучается около 80 человек. Занятия ведут квалифицированные преподаватели, которые проходят переподготовку в ведущих учебных центрах.«Я чертил схему автоматизации солнечного коллектора в NanoCad. Отобразил на схеме пульт управления, термометры, датчики давления. Мозг – эта та мыщца, которую нужно обязательно качать. Нужно работать не только с нефтью, но и с газом. Участвуя в проекте, я прокачал навыки подготовки чертежей, расчётов и отчётной документации», — говорит студент ИРНИТУ.
