В статье приведены новейшие разработки российской группы компаний «ССТ» и ее инжинирингового подразделения «ССТэнергомонтаж». ГК «ССТ» входит в тройку мировых производителей систем электрообогрева. Располагая собственным R&D‑центром и производственным комплексом в Московской области и уникальной отраслевой экспертизой, компания реализует до 60 проектов НИОКР в год, направленных на обеспечение бесперебойной работы промышленных предприятий, повышение безопасности городского пространства и удаленных объектов. Многие решения «ССТ» не имеют мировых аналогов. Инновационный саморегулирующийся кабель НТР ARM в металлической броне, система VeLL для обогрева сверхдлинных трубопроводов, а также система предотвращения образования АСПО в нефтяных скважинах Stream Tracer™ OT рассматриваются в статье как примеры уникальных российских разработок.
Группа компаний «Специальные системы и технологии», г. Мытищи, Московская обл.
С самого начала своей деятельности в 1991 году менеджмент компании «Специальные системы и технологии» из подмосковного города Мытищи взял за правило: максимум своего, минимум заимствованного. Это решение позволило не только уже в первых собственных продуктах обеспечить преимущества перед зарубежными аналогами по соотношению «цена/качество», но и подойти во всеоружии к сегодняшней сложной ситуации, характеризующейся резким усилением антироссийских санкций, вводом ограничений на поставки и уходом ряда зарубежных компаний с российского рынка.
Работая по программе импортозамещения, группа компаний «Специальные системы и технологии» (ГК «ССТ») формирует собственные производственные циклы и независимые наукоемкие технологические и производственные цепочки, тем самым обеспечивая не просто замену импортного продукта на отечественный, а создание цельных технологически импортонезависимых платформ, комплексов и систем по различным направлениям своей деятельности.
Конечно, специалисты ГК «ССТ» учитывают запросы рынка и задачи клиентов: они осуществляют полноценные маркетинговые исследования аналогов своей продукции, изучают характеристики, оригинальные технические решения и технологии производства лучших образцов и используют их в своей работе. С 2014 года этими вопросами занимается собственный центр разработки и исследований (R&D) особого конструкторского бюро (ОКБ) «Гамма», созданного в рамках общей структуры ГК «ССТ». Основной функцией ОКБ стала разработка специальных технических решений и систем для предприятий нефтегазовой отрасли, атомной энергетики, авиа- и судостроения. ОКБ «Гамма» имеет собственную производственную площадку, на которой организовано первое в России производство саморегулирующихся нагревательных кабелей полного цикла, включая производство электропроводящих пластмасс (г. Ивантеевка, Пушкинский р‑н Московской обл.).
Саморегулирующийся кабель максимальной надежности
История запуска производства полного цикла первых отечественных саморегулирующихся кабелей стала резонансной. Расширение производства получило поддержку ФРП, а авторы проекта удостоены премии имени М. О. Доливо‑Добровольского Академии электротехнических наук РФ за прорыв в российской электротехнике и сфере электрообогрева.
Качеству и надежности продукции в «ССТ» придается особое значение: проводится и контроль входящего сырья, и 100‑процентный контроль качества на этапах производства, проверяется каждая партия. Саморегулирующиеся кабели «ССТ» соответствуют требованиям не только российских стандартов: на продукцию получены европейские и международные сертификаты соответствия ATEX, IECEx, VDE. География применения включает крупнейшие нефтегазовые проекты в России («Ворота Арктики», Бованенковское, Ванкорское месторождения) и за рубежом (порт Фуджейра в ОАЭ, нефтеперерабатывающий завод в Индии, химический завод в Корее и др.).
Но несмотря на качество, признанное на международном уровне, некоторым проектам требовался особый продукт – максимально стойкий к коррозии, химикатам, осадкам и механическим воздействиям, подходящий для применения во взрывоопасных средах. Кроме того, такой продукт был бы актуален для систем антиобледенения кровли и водостоков, где высоки риски повреждения нагревательного кабеля во время уборки снега или птицами и грызунами.
Специалисты ГК «ССТ» работали над этой задачей и первыми в России создали и запатентовали конструкцию нагревательного саморегулирующегося кабеля в металлической броне (рис. 1): IndAstro ARM для инфраструктурного обогрева и его Ex-версию НТР ARM промышленного назначения. Проект включал разработку конструкции не только самого кабеля, но и необходимых для монтажа комплектующих такого же уровня надежности.
Рис. 1. Принцип работы саморегулирующегося кабеля в броне: «умные» саморегулирующиеся кабели греют только тогда, когда это действительно необходимо, подстраивая работу системы обогрева под условия окружающей среды и снижая тем самым расходы на электроэнергию
Стальная оболочка обеспечивает непревзойденную защиту кабеля на кровле или в агрессивных средах морского климата, химических, нефтегазовых предприятий. Механическая прочность новинки ГК «ССТ» в 8 раз выше изделия без брони. Теплоотдача кабеля ARM до 25 % эффективнее по сравнению с обычной оболочкой из полимерных материалов, это означает более быстрый нагрев среды.
Нагревательный кабель НТР ARM в броне позволит удовлетворить потребности судостроительных, судоремонтных, химических предприятий, объектов топливно-энергетического, агропромышленного комплексов и железнодорожной инфраструктуры в максимально надежных, вандалоустойчивых, взрывозащищенных решениях для обеспечения безопасной и безостановочной работы оборудования.
Важно отметить, что инжиниринговая компания «ССТэнергомонтаж», входящая в ГК «ССТ», предоставляет комплексные услуги по подбору, проектированию, установке, монтажу и шефмонтажу, пусконаладочным работам систем электрообогрева на основе IndAstro ARM / НТР ARM и других нагревательных кабелей.
Инновация для транспортировки нефтепродуктов
Становление ГК «ССТ» в качестве одного из мировых лидеров в сфере промышленного электрообогрева происходило с развитием технологий для нефтегазовых предприятий и операторов проектов. Сотрудничество с ними и разработка решений для них начались в конце 1990‑х годов, а в 2008 году промышленный кластер в структуре группы компаний был вынесен в отдельное бизнес-подразделение – «ССТэнергомонтаж». За годы своего существования специалисты компании реализовали свыше 20 000 проектов для промышленности, большая часть из которых связана с решением задачи безопасной и непрерывной транспортировки углеводородов.
В 1940‑е годы задачу стабилизации условий транспортировки углеводородов на большие расстояния решали путевыми подогревателями, которые до сих пор применяются на предприятиях в ряде стран. При этом данная технология взрывоопасна, часто дает сбои, возможны риски застывания нефти или ее перегрева, а затраты на обслуживание и ремонт всегда остаются высокими. Кроме того, путевые подогреватели не обеспечивают поддержания требуемой температуры в режиме остановки прокачки продукта, тем самым увеличивая риски применения такого решения.
До недавнего времени одной из энергоэффективных альтернатив подогревателям являлись индукционно-резистивные системы. Их принцип основан на совместном действии эффекта близости и поверхностного эффекта, или так называемого скин-эффекта (к слову, «ССТэнергомонтаж» – единственный в России производитель скин-систем полного цикла). Данная технология позволяет обогревать до 60 км трубопровода (два плеча по 30 км) от одного источника питания. А что делать с более протяженными транспортными системами, особенно в условиях отсутствия инфраструктуры для питающей сети? При длине трубопровода выше 30 км стоимость скин-системы значительно возрастает. Путевой подогреватель требует организации точек подогрева каждые 60 км.
Самый длинный в мире «нагреватель» создан! Это не имеющая аналогов система VeLL (Very Long Line), предназначенная для обогрева сверхдлинных (до 150 км) нефте-, газо- и водопроводов с подачей питания из одной точки без сопроводительной сети, при этом минимальное количество точек питания обеспечивает ее эффективность во взрывоопасных зонах (рис. 2). Система может устанавливаться как на подводных трубопроводах, так и на расположенных под землей, и на открытом воздухе.
Рис. 2. Система VeLL на трубопроводе
Систему VeLL можно назвать лучшим техническим решением для обогрева магистральных трубопроводов в силу следующих причин:
решение запатентовано и пройден полный цикл R&D: на базе ГК «ССТ» организовано собственное производство ключевых компонентов VeLL в кратчайшие сроки;
- проведены полномасштабные испытания: технология апробирована международными EPC-контракторами;
- система соответствует мировым стандартам, в том числе в области взрывозащиты;
- уникальная конструкция позволяет сократить сроки сдачи проекта. Монтаж системы осуществляется без сварочных работ, протяжка кабеля – автоматически;
- технология обеспечивает поддержание стабильной температуры по всей длине без экстремальных перегревов;
- подача питания из одной точки для обогрева 150 км трубопровода существенно сокращает издержки: на 25 % ниже CAPEX и OPEX по сравнению со скин-системой;
- применение VeLL экологически безопасно, особенно в сравнении с путевыми подогревателями.
Энергоэффективный обогрев скважин
В «ССТэнергомонтаж» также разработаны уникальные технологии по борьбе с асфальтосмолопарафиновыми отложениями (АСПО), которые являются наиболее частой причиной ремонтов скважин. Образование АСПО на стенках насосно-компрессорных труб (НКТ) приводит к снижению объемов добычи нефти из-за вынужденного простоя, ухудшению условий работы дорогостоящего глубинно-насосного оборудования. В результате происходит ухудшение экономических показателей работы скважины. В отдельных случаях финансовые потери от АСПО могут составлять до 10 млн руб. в год на одну скважину.
В начале 2000‑х годов наряду с традиционными методами борьбы с образованием отложений – прогревом скважин паром, механической очисткой скребками и химическими методами – на российских месторождениях началось применение систем кабельного обогрева. Основа таких решений – кабели постоянной мощности (резистивные) с несколькими тепловыделяющими жилами. Применение резистивных кабелей дает постоянный уровень нагрева флюида по глубине с переизбытком в нижней части лифта НКТ и зачастую с нехваткой мощности в верхней части лифта. Компенсация высоких тепловых потерь в верхней части скважины требует выбора кабеля с высокой удельной мощностью, что приводит к избыточному потреблению электроэнергии и перегреву флюида.
В связи с этим специалисты компании «ССТэнергомонтаж» сосредоточились на решении задачи поддержания температуры флюида выше температуры парафинизации при минимизации энергопотребления. Итогом работы стала линейка решений Stream Tracer™ для борьбы с осложнениями в нефтяных скважинах на основе нагревателей переменной мощности.
Новейшая разработка «ССТ» в данном направлении – система затрубного обогрева Stream Tracer™ OT с инновационным трехфазным нагревателем. Наличие протяженных зон с разной мощностью обеспечивает необходимое неравномерное распределение тепловыделения по длине нагревателя в колонне НКТ. Система обеспечивает поддержание температуры флюида в заданном оптимальном диапазоне с учетом тепловых условий грунта и конструкции скважины без перегрева жидкости и перерасхода электроэнергии.
Рис. 3. Система обогрева скважин Stream Tracer™ OT
Нагреватель устанавливается вдоль насосно-компрессорной трубы с помощью мобильного комплекса. Внешняя бронированная оболочка защищает нагреватель от механических повреждений при выполнении спуско-подъемных работ и во время эксплуатации скважины.
Использование нагревателя Stream Tracer™ обеспечивает снижение энергопотребления системы обогрева скважины по сравнению с установками прогрева скважин, использующими резистивные нагревательные кабели, на величину до 50 %.
Рис. 4. Энергоэффективность использования системы Stream Tracer™ OT по сравнению с резистивным кабелем
Комплексный подход
Линейка продукции «ССТэнергомонтаж» включает столько наименований, что даже простое перечисление вряд ли возможно в рамках одной статьи. Но их можно объединить в следующие укрупненные группы продукции:
- в первую очередь это, конечно, системы кабельного электрообогрева трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования (в том числе для использования во взрывоопасных зонах);
- индукционно-резистивные системы обогрева длинных трубопроводов (скин-системы);
- системы обогрева сверхдлинных трубопроводов VeLL;
- системы электрообогрева скважин (Stream Tracer™);
- автоматизированные системы управления электрообогревом1;
- взрывозащищенное оборудование2;
- системы антиобледенения кровель и открытых площадок;
- электрощитовое оборудование;
- промышленные электронагреватели.
Сегодня группа компаний «ССТ», в которую входит «ССТэнергомонтаж», по опросам крупнейших аналитических агентств, ежегодно входит в тройку ведущих мировых производителей систем кабельного обогрева, ее продукция соответствует самым строгим требованиям отечественных и международных стандартов. Предприятие включено Минпромторгом РФ в общероссийский перечень предприятий и организаций, оказывающих существенное влияние на отрасли промышленности и торговли.
Обращаясь в «ССТэнергомонтаж», заказчики получают возможность осуществить весь проект на базе оборудования одного поставщика, тем самым значительно снизив как капитальные и операционные затраты, так и время, затраченное на выполнение всего комплекса работ. В целом компания оказывает клиентам любые услуги от формулирования идеи до технической поддержки продукта в течение всего его жизненного цикла.
_____________________________
1 О первой российской многоуровненой системе ConTrace мы писали ранее в статье «Специализированная система управления промышленным электрообогревом ConTrace» (журнал «ИСУП». 2018. № 6).
2 Подробнее о решениях ГК «ССТ» для взрывоопасных зон см. в статье «Взрывозащищенная продукция компании „ССТэнергомонтаж“» (журнал «ИСУП». 2020. № 6).
Опубликовано_в журнале ИСУП № 6(102)_2022
Е. О. Дегтярева, директор по спецпроектам,
Е. А. Жукова, руководитель группы внешних коммуникаций,
«ССТэнергомонтаж» (входит в Группу компаний «Специальные системы и технологии»),
г. Мытищи, Московская обл.,
тел.: +7 495 627‑7255,
e‑mail: info@sst-em.ru,
сайт: sst-em.ru
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")
