Олег Горчатов: «Роль научного института – найти способы решения неразрешимых проблем»

Мало построить нефтеперерабатывающий завод и проложить нефтепровод. Нефтегазовая отрасль – это множество невидимых обывателю процессов. Как построить трубопровод, который прослужит долго? Почему появляется коррозия и как исследовать 40-метровые аппараты нефтеперерабатывающих заводов без риска для человека? Ответы на эти и другие вопросы ищет институт «ВНИКТИнефтехимоборудование», входящий в научный блок «Роснефти». О роботах, борьбе с коррозией и о том, как нефтяники помогли производителям сыра, «Ведомости. Инновациям и технологиям» рассказывает генеральный директор института Олег Горчатов.

– Наш институт образован в 1966 г., во времена бурного развития нефтеперерабатывающей промышленности. В качестве приоритетной в те годы была поставлена задача утилизации нефтяных остатков.

Меняются времена – меняются и задачи. Настоящий успех института сейчас – в современных технологиях, новых методах диагностики, в цифровизации и роботизации процессов и, конечно, в молодых свежих кадрах. Этому в значительной мере способствовало вхождение института в научный блок «Роснефти». У нас много новых лабораторий и направлений работы (коррозионный менеджмент предприятий, конструирование и обратный инжиниринг, лаборатория сварки и термической обработки, лаборатория моделирования и анализа данных и др.). Даже имеется свой учебно-аттестационный центр по подготовке и аттестации специалистов неразрушающего контроля.

Сегодняшняя реальность побуждает нас оперативно реагировать на появившиеся вызовы. 

– С их уходом открылись новые горизонты для реализации наших компетенций. Объем работ увеличился кратно, открыто новое, а точнее, забытое старое направление: мы возродили свое конструкторское бюро и набрали новые кадры.

За прошедшие годы на нефтеперерабатывающих заводах страны закуплено огромное количество импортного оборудования, поэтому сейчас вопрос его ревизии, ремонта и эксплуатации крайне важен. Ежедневно мы получаем запросы по ремонту оборудования, подбору аналогов импортных сталей, их замене, сварке. И мы стараемся посильно удовлетворять каждый из них.

– Роль научного института как раз и состоит в том, чтобы дать компании инновационный продукт, идею, способы решения неразрешимых проблем. Теория, возникшая при выполнении производственных задач, вполне может стать началом развития нового направления в институте.

Конечно, работы института должны быть созвучны миссии компании и направлены на выполнение общей стратегии «Роснефти».

– Сейчас мы в большей степени фокусируемся на технологиях, ориентированных на снижение импортозависимости. Например, активно развиваем так называемые технологии обратного инжиниринга, направленные на изготовление и снабжение запасными частями импортного оборудования для обеспечения его бесперебойной работы. Успешно разрабатываем конструкторскую документацию (КД) на запасные части, спроектировали и разработали базу данных запасных частей, в которой уже более 8500 единиц деталей, при этом регулярно проводится актуализация и обновление информации. Отсканировали более 1700 деталей и разработали свыше 700 комплектов КД.

Однозначно в топ-5 разработок института входит роботизированная диагностика. В современном мире роботы используются во всех отраслях – в производстве, сельском хозяйстве, строительстве, исследованиях, медицине и, конечно же, в быту. Роботы упрощают жизнь человека – от уборки пыли в доме до сварки и сборки современных автомобилей. Современные технологии позволяют поручить тривиальные, трудоемкие, а иногда и опасные задачи роботам. Они находят применение и на нефтеперерабатывающих заводах, помогают обследовать опасные места, проводить замеры без необходимости присутствия человека в исследуемой зоне.

Мы разработали пять роботизированных комплексов для проведения неразрушающего контроля труднодоступных участков оборудования нефтеперерабатывающих заводов «Роснефти». В их числе универсальная магнитная платформа, способная передвигаться по вертикальным и криволинейным поверхностям крупногабаритных аппаратов, комплекс для контроля внутренних поверхностей аппаратов высотой более 40 м. Также разработаны узкоспециализированные роботизированные диагностические комплексы и для сторонних заказчиков. Мы будем работать в этом направлении и дальше.

– По-разному. Наши специалисты проходят весь путь создания робота – от разработки концепции до испытаний и внедрения в производство. Сами изготавливают все детали, спаивают все электронные схемы и собирают как прототип, так и рабочую модель. Какие-то проходят этот путь за несколько недель, а некоторые, со сложными датчиками, механизмами и электроникой, остаются в виде проектируемых трехмерных моделей на срок до шести месяцев.

– Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая отрасль работает с большим количеством различных материалов в сложных условиях. Для понимания их поведения и свойств требуется обязательное проведение сначала серии лабораторных испытаний непосредственно на рабочем месте и с использованием лабораторной стеклянной посуды, а затем серии опытно-промышленных испытаний на объекте, что долго, дорого и не всегда возможно. Современный тренд в решении этих проблем – воспроизведение условий эксплуатации на специальном лабораторном оборудовании – стендовых комплексах. Один из таких работает у нас в Волгограде в стенах института и позволяет решать задачи воспроизведения коррозионных процессов в условиях как скважин, так и нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. За последние три года проведено более 50 коррозионных испытаний материалов, узлов оборудования и участков трубопроводов при повышенных температуре и давлении в реальных и модельных средах различного состава. Проделана масштабная работа по определению влияния сероводорода на металл трубопроводов, транспортирующих товарную нефть, – более 10 000 часов испытаний. Такие исследования позволяют прогнозировать поведение материалов, формировать действенные рекомендации по эксплуатации оборудования, что, в свою очередь, формирует безопасную культуру производства.

Следующее направление – коррозионный мониторинг. Реализация цифровой трансформации предприятий и эффективное управление «с упреждением» невозможны без получения данных о состоянии объекта в режиме реального времени. Наш институт ведет полный цикл разработки и сопровождения процесса мониторинга коррозии на предприятиях. Ежегодно обслуживаем более 1400 точек контроля коррозии, для того чтобы узнать, как изменяется коррозионная агрессивность тех или иных рабочих сред. Многолетний опыт работы, а это без малого более 50 лет, позволяет нам на основе глубокого понимания протекающих процессов формировать эффективную систему управления коррозией на предприятиях с действенными рекомендациями по обеспечению безопасной работы оборудования.

Для системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР) мы уже не первый год разрабатываем технологические карты, которые позволяют оптимизировать работу ремонтных служб предприятий, планировать и управлять активами и трудовыми ресурсами.

ТОиР поддерживается информационной системой контроля технических устройств. Ее основа – это заводская база технических устройств, хранящая множество сведений об особенностях оборудования, условиях его эксплуатации и износе. В систему вложены знания и 50-летний опыт работников института. Она предоставит сотрудникам предприятий множество полезных информационных сервисов для 100%-ного контроля за состоянием оборудования. Оценка технического состояния оборудования и помощь в профилактике отказов и аварий – цель этой системы.

– Корректнее сказать – передаем права на их использование. Например, очень востребована наша нормативная база. Это наша гордость, содержащая более 60 документов практически по всем видам технологического оборудования. По ним знают наш институт, по ним обращаются к нам за консультациями, на них учится заводская молодежь, их ищут в интернете. Это настольные книги и главного механика предприятия, и рядового инженера.

Созданная институтом нормативная база позволила обеспечить проведение единой технической политики в вопросах технического обслуживания, ремонта и надзора над техническим состоянием оборудования на всех предприятиях отрасли, повысила надежность его безопасной эксплуатации, резко снизила его аварийность.

Если говорить про роботов, то права на разработанные роботизированные комплексы остаются за «Роснефтью», а услуги, которые мы с помощью роботов оказываем, приносят доход. Применение роботов для диагностики выгодно не только нам, но и заводам. Зачастую диагностика, выполняемая роботами, требует гораздо меньше ресурсов для подготовки и проведения неразрушающего контроля, что в значительной мере сокращает сроки ремонта и недополученный доход.

– Основная область интересов именно нашего института не изменится – это промышленная безопасность: защищенность людей и безаварийная эксплуатация нефтезаводского оборудования. Поэтому востребованными останутся технологии, позволяющие на порядок снизить инциденты и аварии на опасных производственных объектах.

Расскажу о тех направлениях инновационного развития, которые вижу уже сейчас. Ранее в магистральном трубопроводном транспорте широкое применение находили внутритрубные дефектоскопы, снаряды, запускаемые по трубопроводу, которые сканируют металл и сварные соединения на наличие дефектов. Теперь данная технология перешла в область трубопроводов малого диаметра, технологических трубопроводов, одних из наиболее аварийных объектов среди применяемого оборудования установок нефтеперерабатывающих заводов.

Роботизация технического диагностирования, несомненно, еще одно из перспективных направлений. Там, где раньше использовался человеческий труд, все больше и больше находят применение промышленные роботы. Особенно это актуально в условиях, где присутствуют взрывопожароопасные и отравляющие среды. Одно из важнейших преимуществ роботизации диагностики в том, что она позволяет выполнять не выборочные (точечные) замеры, а дает полную картину сплошного сканирования, когда вероятности пропустить дефекты просто нет.

Управление коррозией не менее важный процесс для защиты производственных фондов. В нефтехимической отрасли материалы работают в огромном числе различных условий: коррозионно-агрессивные компоненты способны разрушать металлы очень быстро – иногда за считанные недели. Пока еще нет 100%-ной защиты от коррозии, ежегодно в мире этот невидимый враг съедает около 13 млн т металла. Поэтому сейчас нам важно научиться не только следить за процессами коррозии, но и по возможности снижать их последствия, когда в реальном времени в режиме постоянного мониторинга при появлении коррозионных признаков будут включаться автоматика защиты или подаваться антикоррозионные вещества – ингибиторы.

Еще вчера мы говорили о литье заготовок и механической обработке, сегодня – о печати готовых изделий благодаря аддитивным технологиям. По времени процесс создания опытного образца от идеи до воплощения уменьшился на порядок. Однако для окончательного решения о применении новой технологии для изготовления деталей ответственного оборудования нужно изучить поведение такого материала: провести полноценное исследование в стенах лабораторий, чтобы понять, в каких условиях та или иная созданная деталь будет работать, а в каких нет. Для этого институт проводит всестороннее исследование материала, используемого для аддитивной печати, включая механические и коррозионные испытания. После глубокого понимания области применения можно будет сделать вывод о качестве изделий, получаемых методами 3D-печати. Вполне возможно, они не будут уступать изделиям, изготовленным классическими методами. По мере совершенствования технологии ожидается уменьшение стоимости изготовления, соответственно, появится возможность оперативной замены быстроизнашиваемых частей и оборудования.

– Конечно, со вторым. Нефтяная отрасль не может быть консервативной: достижения научно-технического прогресса, инновационные разработки оборудования широко и планомерно внедряются в существующие технологии добычи и переработки нефти. Поэтому модернизация и перевооружение производств в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности – не просто слова.

Простой пример: когда наш институт занимался способами переработки и утилизации нефтяных остатков, которые образуются непосредственно после переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах, наши ученые разработали продукты и технологии для совсем не связанных с нашей деятельностью производств. Так были изобретены пищевые воски для защиты сыров. Для деревообработки наши сотрудники синтезировали искусственную олифу, что позволило отказаться от применения дорогостоящего растительного сырья. Автомобильные термостаты также разработка нашего института, за которую сотрудники получили медаль ВДНХ. Известный факт: одно рабочее место в нефтяной отрасли создает до десятка рабочих мест в смежных отраслях промышленности. Нефтяники постоянно в поиске и если уже найдена рабочая технология, то она затем автоматически переходит в другие отрасли промышленности.

– Конечно, мы, как и другие компании, сталкиваемся с проблемой нехватки квалифицированных специалистов. Для ее решения у нас есть программа наставничества, мы целенаправленно воспитываем молодых специалистов и непрерывно обучаем их. Сотрудничаем с университетами, берем студентов на практики и привлекаем их в науку. ВНИКТИнефтехимоборудование – один из самых известных в стране отраслевых институтов по вопросам эксплуатации оборудования нефтепереработки и нефтехимии. Молодые ученые приходят к нам, чтобы учиться лучшим практикам у лучших и иметь бесценную возможность воплощать самые смелые идеи в жизнь.