Под руслом Волги: уникальный опыт, уникальные методики, уникальные возможности

В первые дни октября научный десант УГТУ высадился на Волге. Состав группы: ректор университета, профессор Руслан Агиней,  директор ИДПО Наталья Игнатова, ассистент кафедры ПЭМГ Илья Алефиров, магистрант группы НГГ-22 Вадим Харитонов. Задание: обследование дефектного участка газопровода под руслом Волги. 

О том, какие конкретные задачи решались в ходе командировки, в каких условиях работала группа, почему именно УГТУ занимался обследованием, – на эти и другие вопросы отвечает Руслан Викторович Агиней.

- Руслан Викторович, расскажите, пожалуйста, в чем именно заключалась работа вашей группы?

- Мы проводили обследование дефектного участка газопровода. Трубопровод транспортирует газ с месторождений Западной Сибири в центральную часть России. Это объект длительной эксплуатации, он функционирует более 40 лет, и к настоящему времени у него истек проектный срок работы. Участок, который мы обследовали, проходит под руслом Волги. На левом берегу – марийский городок Звенигово, на правом – чувашский городок Цивильск, между ними – Волга, а под ней, на глубине 22 метра, – мы, командированные из Коми.

В таких условиях работы можно производить только с установкой кессона – рабочей камеры, в которую спускаются через шахту в виде трубы. В кессоне специалисты вырезают дефектный участок трубы и на его место вваривают новый фрагмент – так называемую «катушку».

Наша группа должна была решить две основные задачи. Первая из них, если излагать сугубо научным языком (хотя он должен быть понятен любому инженеру) – оценка собственных механических продольных напряжений в разрезаемом трубопроводе с целью прогнозирования изменения местоположения трубы при релаксации этих напряжений, когда будет выполнен рез. Иными словами, мы делаем измерения и говорим о том, насколько велики деформации, которые получатся после реза. По нашим выводам определяют, как устранять дефектный участок: понадобится ли раскапывать трубопровод, размывать грунт в ближайших координатах от кессона и пригружать, чтобы труба не «стреляла» при релаксации напряжений, – или можно без этого обойтись.

Вторая задача – очень точно определить границы потери металлом пластических свойств. От этого будет зависеть размер «катушки», ведь в условиях подводной работы нельзя просто поменять дефектную трубу целиком, как было бы сделано на поверхности. 

- Почему именно наш университет был приглашен для решения этих задач?

- Ухтинский университет располагает уникальным опытом, уникальными разработками в части исследования свойств металла длительно эксплуатируемых трубопроводов.  Мы работали магнитным методом и определяли коэрцитивную силу металла (которая зависит, в числе других параметров, от структурной поврежденности материала), а также статистические характеристики твердости с малой нагрузкой (усилие на инденторе5-15 Н). В УГТУ защищен целый ряд диссертаций по этому направлению. Магнитным методом занималась научно-педагогическая школа профессора Андронова и сам Иван Николаевич. У меня лично есть соответствующие работы и авторские методики. На эту тему защищены диссертации диссертация Марии Михайловны Бердник (Свириды), Игоря Сергеевича Леонова (сейчас он доцент Горного университета).

Немало и работ, касающихся твердости с малой нагрузкой. Например, исследования Олега Викторовича Смирнова, Андрея Юрьевича Михалева. В университете эти знания есть, и это хорошо известно нашим производственным партнерам, в том числе и.о. генерального директора ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» Рифу Анваровичу Садртдинову, который пригласил меня для выполнения этой работы.

- Очевидно, что условия работы под руслом реки – совершенно особенные…

- Конечно. Я уже упоминал о том, что проводить ее можно только в кессоне. Это во-первых. Во-вторых, спуск через трубу – дело непростое. Диаметр трубы – 1 метр, глубина – с 7-8-этажный дом. Внутри трубы приварены скобы, используемые как ступени лестницы. Воздуха не хватает, дышать тяжело. Нам выдавали кислородные баллоны. Кроме того, может возникнуть клаустрофобия. Женщин в кессон не пускают: берегут.

Помещение кессона невелико, проводить в нем необходимые измерения затруднительно. Это делается на поверхности. Но вырезанную из трубы «катушку» просто так поднять через скважину кессона невозможно: она туда попросту не влезет. Поэтому в кессоне катушку разрезают на квадраты (или, правильнее, темплеты) размером 70х70 сантиметров, которые передают наверх для исследования деформаций.

- Это был первый Ваш опыт работы в подобных условиях?

- Нет, не первый. Такие задачи мне хорошо знакомы: я уже решал их, когда работал в Нижнем Новгороде. Но тогда скважина была не такой глубокой: 7-8 метров, то есть втрое короче. Это очень ощутимо, нужна хорошая физическая подготовка.

А второе отличие – это работа в команде с молодыми ребятами, для которых поездка стала, я думаю, неоценимым опытом.

- Как они присоединились к Вашей командировке?

- У меня есть аспиранты, студенты, которым такая работа интересна, полезна с точки зрения расширения научного кругозора. Посмотреть на нее и даже поучаствовать в ней – уникальная возможность. Такие виды ремонта не описаны ни в каких книгах. А здесь можно было увидеть всё своими глазами. Поэтому, когда молодые коллеги проявили интерес, я с удовольствием пригласил их поучаствовать, тем более что принимающая сторона не возражала.

У нас образовалась очень слаженная команда, ребята четко работали на берегу: производили замеры на вырезанных темплетах дефектной трубы. Это те фрагменты, которые видны на фотографиях. Результаты мы вместе анализировали. Кстати, Илья и Вадим тоже спускались в кессон. Вадим своим спортивным видом (а он действительно спортсмен) убедил руководителя работ, что спокойно преодолеет 22-метровую дистанцию, и ему разрешили спуск. Он не работал, но просто даже осмотреться в кессоне и понять, как там всё происходит, – это очень интересно.

Команда получила опыт, Необходимый комплекс работ ребята уже смогут сделать без меня. Когда я их спросил, справятся ли, они ответили: «Запросто!».

- Продолжение будет?

- Да. Вся эта работа регламентируется договором НИР на экспертно-консультационные услуги. Сейчас нас уже приглашают на второй кессон: на другой нитке газопровода такжеобнаружены дефекты. Примерно в двухстах метрах от той точки, где мы спускались, уже стоит корабль, который размывает дно под новый кессон.

Работы будут в полном объеме оплачены университету. Но, кроме этого, мы набираемся опыта. А это очень важно и с точки зрения взаимодействия с отраслевыми партнерами, в данном случае с «Газпромом». Иногда задают вопрос: вот вы опорный вуз, а чем вы занимаетесь? А мы тем и занимаемся, что находимся на передовой: под русло спускаться – значит, спускаемся.

Срок эксплуатации многих трубопроводов истекает, и такого рода работы сейчас будут очень востребованы. А мы должны в них участвовать самым активным образом, заявляя о себе, о своих возможностях, о своих уникальных методиках и таком же уникальном опыте.

Продолжение будет и в другом. Для ребят, которые останутся работать в университете, очень важно получать новые профессиональные знания, не ограничиваясь одной лишь образовательной программой. Во время волжской командировки мои молодые коллеги увидели разные методы ремонта, пообщались с производителями работ, с подрядчиками. С ними о конкретных задачах производства разговаривал генеральный директор предприятия. Такие беседы запоминаются лучше самых интересных лекций. 

Сейчас мы пишем отчет, планируем научную статью, проговариваем возможные темы диссертационных исследований. Возникла одна новая интересная тема, она связана с оценкой деформаций трубопровода и релаксаций продольных напряжений при разрезании трубы. Тема важна и нужна, но никто пока не знает, как это делать. И эту актуальную задачу должны будут решать сегодняшние студенты и аспиранты.

Наталья Игнатова: «Шквал эмоций!»

- Мне интересна научная проблематика, связанная с исследованиями, которые проводились в этой командировке. Поэтому я была очень рада принять в ней участие. К тому же меня одолело любопытство: Волга, кессон на глубине… Ни минуты не раздумывая, я приняла решение ехать.

Конечно, я получила новые компетенции, и мне кажется, что мы здорово поработали в команде. К сожалению, девушек в кессон не пускают, но я быстро нашла альтернативу: мне удалось спуститься с аквалангом в Волгу, прока остальные участники группы спускались в кессон.

Шквал эмоций! Всё было интересно. Очень благодарна ректору за эту возможность расширения профессионального кругозора и личные впечатления.

Илья Алефиров: «Это уже не схема из учебника, а реальный опыт»

- Это была уникальная ремонтная работа под водой. Я, безусловно, знал в теории, как это происходит, но спуститься самому и увидеть своими глазами – совсем другое.

22 метра вниз, под воду – внушительная шахта, 8 этажей! Мы там были всего полчаса. Люди же работают в кессоне всю смену!

Поразило, что производственники на этом корабле очень отзывчивы. Главный сварщик рассказал, как варил трубу, как будет осваивать детали, как это делается на других объектах. Было полезно познакомиться с его опытом.

Теперь на занятиях я смогу делать отсылки на реальные объекты. Фотографии, которые мы сделали, будут также полезны в учебном процессе. Это уже не просто какая-то схема из учебника, а реальный опыт.

Вадим Харитонов: «Минимум два направления для магистерской диссертации»

- Впечатлил спуск в кессон под воду, он был неудобен. Пространство узкое, сбоку трубы, вытяжки. Кессон увидел вживую впервые. Помещение относительно большое: вмещалась непосредственно сама труба 1420, вырезанная катушка. Дышать в кессоне тяжело, в воздухе много продуктов металла, металлической пыли. Руслан Викторович и Илья Андреевич проводили замеры. Моя работа заключалась в том, чтобы  ультразвуковым твердомером оценивать состояние металла до и после дефекта, его коэрцитивную силу и твёрдость, как они меняются.

Ощущения от работы совсем другие, чем в лаборатории. На корабле был сильный ветер, одежда тяжёлая…  Но это был необычный опыт. До этого был знаком с такими работами только схематически.

Поездка дала минимум два направления для написания магистерской диссертации, я их сейчас изучаю.

Родители узнали о поездке, когда я уже был на объекте, и поддержали меня. Сказали, что я молодец!

Беседовали Оксана Беляева, Яна Мацкив

Фото из архива участников научного десанта