Чистая вода и поиск скрытых дефектов: разработки ТПУ для "Силы Сибири"

ТОМСК, 7 дек – РИА Томск. Одним из главных событий недели стало начало первых трубопроводных поставок российского газа в Китай по "восточному" маршруту – магистральному газопроводу "Сила Сибири". Над тем, чтобы проект стал реальностью, трудился, в том числе, и Томский политехнический университет (ТПУ). Какие его уникальные разработки были использованы при строительстве – в материале РИА Томск.

Сила прогресса

2 декабря президент России Владимир Путин и председатель Китайской Народной Республики Си Цзиньпин запустили в эксплуатацию магистральный газопровод "Сила Сибири". По нему газ с месторождений Восточной Сибири будет транспортироваться как на внутренний российский рынок (потребителям на Дальний Восток), так и на экспорт в Китай. Его протяженность составляет около 3 тысяч километров.

Строительство газопровода велось с 2014 года. Сейчас введен первый участок протяженностью около 2200 километров – от Якутии до границы с КНР в районе Благовещенска.

Строительством этого масштабного объекта занимался "Газпром трансгаз Томск", предприятие будет отвечать и за эксплуатацию магистрали. Сложность ее в том, что трасса газопровода проходит в экстремальных природно-климатических условиях, где температура может опускаться до минус 62 градусов Цельсия. Ученые Томского политехнического университета внесли свой вклад в то, чтобы работа была бесперебойной.

В частности, для безопасной эксплуатации должна регулярно проводиться диагностика состояния сварных швов трубы. Но зарубежное оборудование для этих целей было ненадежным – при экстремально низких температурах могло выходить из строя… Ученые Института неразрушающего контроля ТПУ предложили решение – мобильный дефектоскоп для проверки швов.

Как поясняют в пресс-службе вуза, традиционно для выявления дефектов используются рентгеновские снимки трубы: пленку проявляют, затем дефектоскопист интерпретирует изображение и диагностирует качество соединения. Но, как уже было сказано, имевшееся оборудование плохо переносило морозы за минус 40. К тому же, такой способ в современных условиях отнимает много времени.

Политехники отказались от снимков и установили детекторы рентгеновского излучения.

Дефектоскоп движется вокруг трубы на месте сварного шва и просвечивает его рентгеновским излучением. Информация о структуре шва регистрируется приемником излучения, заносится в компьютер, и дефектоскопист сразу может работать с изображением шва. Скорость процесса колоссальная: если раньше контроль занимал несколько дней, то теперь происходит в режиме реального времени.

Такой способ удобен для работы в экстремальных условиях с трубами разного диаметра. Дефектоскоп уже прошел опытную эксплуатацию на "Силе Сибири".

Газовики ценят мобильность и удобство работы: 

"Самоходный диагностический комплекс достаточно мобилен. Необходимо всего полчаса, чтобы подготовить его к работе. Техника универсальна: может вести неразрушающий контроль сварных соединений как внутри, так и снаружи трубопровода. Обслуживают оборудование всего два специалиста. Главной особенностью устройства является способность работать при экстремальных перепадах температур – от минус 40 до плюс 50 градусов", – говорит заместитель начальника центра диагностики инженерно-технического центра "Газпром трансгаз Томск" Павел Петров.

"В ходе испытаний вместе с ТПУ мы добились первого класса точности определения дефектов и сейчас готовы к серийному выпуску всей номенклатурной линии, по всем диаметрам труб. Аналогов разработки в России нет, мы показывали ее нобелевскому лауреату Дану Шехтману, когда он приезжал в Томск, он оценил дефектоскоп по достоинству", – цитирует пресс-служба ТПУ директора ТЭМЗа Ивана Пушкарева.

Также специалисты по неразрушающему контролю Томского политеха принимали участие в контроле деталей трубопроводной арматуры, производимой на ТЭМЗе для "Силы Сибири". Как сообщают в вузе, сейчас на площадке завода проходит пусконаладку участок, оснащенный экспериментальными средствами неразрушающего контроля, в рамках совместного проекта с Томским политехом.

Основа жизни

Еще одна разработка томских политехников – водоочистной комплекс "Гейзер ТМ" – помогала (и помогает) обеспечивать чистой питьевой водой строителей "Силы Сибири".

Комплекс используется специалистами линейно-производственных управлений, которые заняты в строительстве и в эксплуатации газопровода на территории Амурской области и Якутии. Он позволяют очищать воду от железа, марганца и других металлов, от органических веществ, обеззараживать и осветлять воду, удалять растворенные газы (например, сероводород), улучшать вкусовые качества.

Так, установка "Гейзер ТМ 5", предназначенная для села Невер в Амурской области, имеет производительность 5 кубических метров в час и способна обеспечить питьевой водой населенный пункт с численностью жителей до 600 человек. Всего в генеральном проекте предусматривается установка десяти комплексов "Гейзер ТМ", разработанных в Томском политехническом университете.

В ТПУ решением проблемы дефицита воды, пригодной для хозяйственно-питьевого использования, занимаются уже несколько десятилетий – разрабатывают новые методы и технологии водоподготовки, очистки и дезинфекции сточных вод, проекты природно-техногенных комплексов, позволяющих максимально использовать особенности природных условий для очистки сточных вод, и готовят квалифицированных специалистов в рамках этого направления.

В частности, комплекс "Гейзер ТМ" предназначен для подготовки питьевой воды из подземных и поверхностных источников. В нем не используются реагенты, основу системы очистки составляют специально разработанные наносекундные озонаторы нового поколения. Вода насыщается кислородно-озоновой смесью, благодаря этому избыток железа оседает.

Как поясняет пресс-служба ТПУ, система работает так: вода из скважины поступает в водоочистной комплекс, там проходит стадию очистки путем озонирования и фильтрации, после чего попадает в резервуар с чистой водой. Комплекс можно использовать для снабжения питьевой водой промышленных предприятий, вахтовых поселков, населенных пунктов, предприятий ЖКХ, отдельных жилых домов.

Сегодня комплекс уже установлен на более чем 100 водоочистных станциях в Томской, Новосибирской, Кемеровской, Омской областях и в Алтайском крае.

Томский политехнический университет – ведущий технический университет страны. Основан в 1896 году как Томский технологический институт практических инженеров Императора Николая II. Стал первым инженерным вузом в азиатской части страны. Сегодня ТПУ – крупнейший технический вуз за Уралом; входит в топ-10 университетов России и топ-400 университетов мира. С 2013 года участвует в программе "5-100" по повышению конкурентоспособности в мире. 

Включает в себя 10 исследовательских и инженерных школ, три научно-образовательных центра. В Томском политехе работают больше 1,5 тысячи научно-педагогических работников, учатся около 13,5 тысячи студентов и аспирантов.Объем НИОКР — 2 миллиарда рублей, объект НИОКР в интересах индустриальных партнеров – 1 миллиард рублей, по этому показателю ТПУ занимает третье место среди вузов России.