Последние несколько лет сотрудничества ОАО "Газпром", "Лентрансгаза" и Санкт-Петербургского Государственного горного института (технического университета) оказались достаточно плодотворными в области науки, новых технологий и экологии, исследования процессов транспорта газа. Начаты и продолжаются совместные разработки ученых и специалистов-практиков газовой отрасли по актуальным проблемам транспорта газа, энерго- и ресурсосбережения, контроля за состоянием газовых магистралей. Достаточно одного перечисления тематики защищенных в институте диссертаций, чтобы получить представление о серьезной работе в этом направлении - "Стратегия многопрофильной инвестиционной деятельности транснациональной газовой компании в условиях российской экономики", "Обоснование организационно-технических решений, обеспечивающих надежность технологических объектов проекта "Голубой поток", "Организация инновационной деятельности по обеспечению устойчивости гидротранспортной системы "Лентрансгаза", ряд других. В ближайшие год-два институт планирует готовить специалистов непосредственно для газовой промышленности - по новой специальности "Транспорт нефти и газа".
Мы представляем несколько материалов о совместной работе ученых Горного института и ООО "Лентрансгаз".
В. С. Литвиненко, профессор, ректор СПГГИ(ТУ)
Б. Б. Кудряшов, профессор, доктор технических наук
А. В. Козлов, доцент, кандидат технических наук
|
|
Исследования процессов транспортирования газа
|
В Санкт-Петербургском горном институте традиционно ведутся исследования и разработки в области гидроаэромеханики и теплообмена при бурении скважин, в частности, с продувкой газообразными агентами, при их эксплуатации в осложненных условиях с целью повышения отдачи продуктивных горизонтов, сознательного регулирования и нормализации температурного режима глубоких, сверхглубоких и геотермальных скважин.
Накопленный опыт оказался востребованным применительно к проектированию и эксплуатации газопроводов большой протяженности, в особенности, в области распространения многолетней мерзлоты в северных и северо-восточных районах нашей страны.
Исследованиями гидродинамики потока природного газа выявлено решающее влияние шероховатости внутренней поверхности трубопроводов на потери давления и потребную приводную мощность компрессорных станций, показана реальная возможность их существенного снижения, а также многократного замедления темпов нарастания шероховатости из-за коррозии в процессе эксплуатации за счет покрытия внутренней поверхности тонким слоем современных механически прочных, химически стойких и обладающих высокой адгезией к металлу синтетических материалов, например, за счет напыления термопластичных полимеров, полиуретана и др.
Исследования и расчеты сопровождающих транспортирование природного газа теплообменных процессов, выполненные аналитическими и численными методами по специально разработанным программам для ЭВМ, позволили установить неправомочность применения в современных отечественных и зарубежных методиках коэффициента Джоуля-Томсона для учета охлаждения газа в газопроводе. Поскольку этот коэффициент справедлив для внезапного адиабатического расширения, его нельзя распространять на всю длину газопровода между компрессорными станциями, измеряемую десятками и сотнями километров. На самом деле внутри газопровода имеет место политропический процесс течения газа с трением, в ходе которого газу возвращается теплота нагретых им стенок трубопровода, а перепад температуры (без учета внешнего теплообмена) возникает лишь за счет перехода потенциальной энергии давления в кинетическую энергию потока газа, что приближенно можно оценить по формуле, где k - показатель
|
адиабаты; v1, v2 - скорость потока газа в начале и конце газопровода, м/с; R - газовая постоянная, Дж(кгК).
Применительно к метану и используемым на практике давлениям газа при перекачке снижение его температуры без учета внешнего теплообмена на участке между компрессорными станциями, в соответствии с приведенной формулой, составляет не более десятых долей градуса. Существующие методики расчета газопроводов в равных условиях показывают снижение температуры газа на десяткиградусов вплоть до отрицательных значений даже при положительной температуре окружающей среды, что в действительности полностью исключено, поскольку энергия компрессоров, затрачиваемая на перекачку газа, в конечном счете рассеивается внутри газопровода в форме теплоты. Последнее обстоятельство, т.е. выделение теплоты за счет работы трения потока газа, некоторыми современными методиками вообще не учитывается.
Другим важным результатом выполненных в СПГГИ исследований является вывод о необходимости учета нестационарности процесса теплообмена транспортируемого газа с окружающим грунтом в случае заглубленного трубопровода. Поскольку газопроводы эксплуатируются практически непрерывно десятками лет, окружающие трубопровод грунты постепенно прогреваются, что, в свою очередь, сказывается на распределении температуры газа в газопроводе в сторону ее повышения с течением времени, что не учитывается рядом современных методик расчета газопроводов.
Нестационарность процесса теплообмена имеет двоякое значение. В мерзлых грунтах это явление может со временем привести к их растеплению с потерей связности, что влечет за собой потерю устойчивости и механическое повреждение трубопровода, причем зачастую внезапное. В грунтах с положительной естественной температурой их постепенный прогрев начисто исключает какие бы то ни было опасения, связанные с замерзанием грунтов, их морозным пучением и пр.
Нестационарность теплообмена газопровода с окружающим грунтом наиболее просто и с достаточной точностью учитывается с применением известных в горной теплофизике понятий - коэффициентов нестационарного теплообмена k и его интенсификации за счет агрегатного перехода kагр, развитых и уточненных в последние годы в СПГГИ.
|
|
|
С НОТКОЙ НОСТАЛЬГИИ
|
|
Свойство человеческой души вспоминать студенческие годы с теплотой и неподдельной ностальгической ноткой. И чем дальше они от нас, тем дороже все связанное с юностью, осуществлением собственных жизненных планов и устремлений. Это еще раз подтвердили выпускники Горного института, бывшие и нынешние работники "Лентрансгаза".
Владимир Николаевич Шишлин, выпускник СПГГИ (ТИ) 1959 года:
"С Горным институтом связаны самые добрые и светлые чувства. Учиться было интересно. Давали нам не только прочные знания по специальности - учебный процесс в значительной степени способствовал расширению общего кругозора. И хотя прошло уже 40 лет со времени окончания вуза, помню многих преподавателей не только по фамилиям, причем даже тех, кто читал лекции не по специальным курсам, а общим дисциплинам.
У нас, выпускников 59-го, есть хорошая традиция. Мы встречаемся в стенах института через каждые пять лет. Некоторых, к сожалению, уже недосчитываемся. В свое время инициатором встреч был профессор Уткин. В октябре 99-го как раз отмечали 40-летие окончания Горного. Несмотря на то, что нас собралось человек 20, встреча состоялась в актовом зале, было торжественно, за что мы очень благодарны руководству института.
Из нашей студенческой плеяды практически все проявили себя незаурядными личностями, выполняя долг перед обществом, родной альма матер. Многие и сейчас продолжают служить раз и навсегда выбранному делу во всех концах страны и, как ныне стали называть, ближнего зарубежья.
Конечно, мы видим разницу, каким был институт в 50-е годы и как похорошел сейчас. Но кажущийся диссонанс лишь подчеркивает преемственность поколений."
Без малого 40 лет отдал Владимир Николаевич "Лентрансгазу". С его именем связано создание подземных хранилищ газа - нового направления молодой газовой отрасли в 60-х годов. В. Н. Шишлин отличник Министерства газовой промышленности, носит высокое звание почетного работника газовой промышленности, награжден орденом Трудового Красного Знамени. Бывший заместитель генерального директора имеет и награду России нового времени - орден Почета.
Татьяна Семеновна Лаврешова, выпускница 1980 года:
"Наверное,
мой выбор Горного института был
предопределен, поскольку росла я
в шахтерском поселке Калужской области.
Отец работал на шахте. Были, конечно,
сомнения, но потом подумала: |
почему бы и нет? Поступила на металлургический факультет. Специальность явно не женская, но девушки составляли добрую половину группы. Институт, по-моему, во все времена считался сильным вузом, поскольку давались обширные знания и предъявлялись высокие требования.
Сейчас в
Питере приходится бывать не часто.
Но даже в короткие приезды стараемся
побывать рядом с институтом, остановиться
на набережной Невы, пройти по 21-й
линии Васильевского острова.
И в наше время институт строился, расширялся. Но нам больше нравились старые аудитории, может быть присутствовала в них какая-то аура, какая-то связь времен что ли, свойственная студенчеству всех времен..."
Т. С. Лаврешова уже почти десять лет работает в Волховском ЛПУ. В Волхов приехала вместе с мужем, металлургом, который также закончил СПГГИ и распределился сюда. По специальности Татьяна Семеновна инженер-механик. В ЛПУ работает экономистом. Она считает, что значительный объем институтских дисциплин по экономике оказался сполна востребованным.
Виктор Иванович Базанов, выпускник 1968 года:
"До поступления в институт служил на флоте. Очень заманчивым было, что после подготовительных курсов и сдачи экзаменов можно было демобилизоваться на три месяца раньше срока. Те, кто уже прошли этот путь, в какой-то мере содействовали началу моей студенческой биографии.
Вначале учился на геологическом факультете. Очень нравились обязательные межсеместровые пешие походы. Рюкзак за плечи - и пешочком с Кузнечного до Репино. Но через два года жизнь заставила перейти на вечернее отделение. Заканчивал Горный уже по специальности радиотехника.
Требования в институте были высокими даже на вечернем отделении. И хотя пришлось расстаться с геологическим факультетом, считаю, что приобщился к горному делу. Работал в НИИ телевидения, НИИ точной механики, был связан с радиотехникой в военной области".
"Лентрансгазовский" стаж В. И. Базанова небольшой. Шесть лет он работает инженером ПТУ "Ленгазэнергоремонт". И при всей специфике управления по ремонту и наладке технологического оборудования оказались необходимы институтские знания физики твердого тела, теории холодной сварки. Так что Виктор Иванович нисколько не сожалеет, что когда-то его выбор выпал на Горный, а не какой-нибудь другой институт.
|
|
|
ЗА ДЕРЖАВУ НЕ ОБИДНО
|
|
Немецкий "спец", который два года назад пытался вывезти минералогическую и палеонтологическую коллекции из России, знал что делал. Стоимость его контрабандного багажа была оценена в более чем $ 32,5 тыс. Но дело не столько в денежном выражении конфискованного на пропуском таможенном посту "Торфяновка", что на границе с Финляндией. Если бы афера оборотистого гражданина Германии - кто за чем приезжает в музейную столицу - удалась, мы лишились бы редчайших экспонатов ископаемой фауны, минералов, представляющих большую научную и историческую ценность.
Скажите,
кто из нас сходу ответит: что такое
трилобиты? А ведь это древние окаменелости
панцирных животных, живших более
400 миллионов лет назад. Кто из
нас знает, что подобными экспонатами
могут похвалиться только Пражский
музей и музей в Канаде?
Целое "стадо" трилобитов, как определила коллекцию директор музея Горного института Ж. А. Полярная, семи разновидностей - прекрасной сохранности, удивительного разнообразия и подбора найдут, наконец, свое пристанище. И где как не в Горном быть подобному чуду? Где как не в одном из старейших музеев России показывать скелет пещерного медведя, бивни мамонта, почти 50-килограммовый обломок Сихотэ-Алинского железного метеорита?
Рассказывает Жанна Александровна: "За 225-летнюю историю Горного музея это первый случай, когда таможенная структура передает музею конфискованный контрабандный груз. Что же получил Горный музей?
Великолепную подборку ордовикских трилобитов, 36 экземпляров. Все трилобиты из Ленинградской области, вероятно с реки Волхов. Они прекрасно препарированы. Видны мельчайшие детали панциря, боковые шипы, брюшная пластина, глаза. Особо привлекательно выглядит плита известняка, на которой сохранилось 7 экземпляров трёх видовых разновидностей этих животных. Трилобитов подобной сохранности в музеях России до сих пор не было.
Не менее ценными являются скелеты и их фрагменты позвоночных млекопитающих, живших сравнительно недавно на нашей планете, всего 40-20 тысяч лет тому назад (поздний плейстоцен). И среди них уникальный целый скелет пещерного медведя. Место находки - Средний Урал, Пермская область. После специальной реконструкции пещерный медведь встанет в полный рост в одном из залов музея. Здесь же бивни молодых мамонтов хорошей сохранности, скелеты мелких грызунов.
Минералогическая часть коллекции (201 образец), несомненно, представляет интерес для музея. 10 из них - минералы, открытые за
|
последние 5 лет и новые для музея, т.е. они, отсутствовали в минеральном собрании. Это редкие виды с Гренландии, Киргизии, Урала, Кольского полуострова, Бурятии. 13 образцов - минеральные виды представлены в музее, но лишь в единичных экземплярах. 64 образца редких минералов пополнят тематическую и региональную коллекции Горного музея. Переданный материал займёт достойное место среди более 230 тысяч единиц хранения".
По признанию декана геологоразведочного факультета М. А. Иванова, некоторые минералы коллекции войдут в справочники и учебные пособия, будут "работать" - пополнять знания студентов и школьников, ими смогут воспользоваться для своей работы аспиранты, научные работники.
Церемония подписания трехстороннего акта о передаче коллекции Горному институту стала по-настоящему праздничной. Руководителям двух ведомств - В. А. Шамахову, генерал-полковнику таможенной службы Северо-Западного таможенного управления РФ, и А. Н. Лещинскому, руководителю Территориального управления Министерства культуры РФ, было чем гордиться. Благодаря высокопрофессиональной работе предотвращена попытка контрабандного вывоза за рубеж памятников истории. Работники оперативных подразделений Северо-Западной и Выборгской таможен сумели рассмотреть в салоне микроавтобуса любопытное содержимое. Экспертная комиссия по сохранению культурных ценностей в Санкт-Петербурге определила уникальность образцов, научную и музейную ценность, великолепную сохранность и тончайшую работу того, кто в свое время трудился над палеонтологическими находками.
Перефразируя
известное, в данном случае "за державу
не обидно". Во Всемирный день музеев
- 18 мая третья сторона - первое
высшее техническое учебное заведение
России Горный институт - с благодарностью
принимала то, что по праву принадлежит
нашему государству: "чудо не должно
быть в частных музеях, им должно
владеть государство, в недрах которого
найдено..." Таможенники передали
свои находки туда, где ценится "усердие
к делам Отечества и к пользе оного
любовь". За последние три года,
отметил на торжественном заседании
ученого совета технического университета
его ректор В. С. Литвиненко, отреставрированы
и восстановлены все залы Горного
музея. Сейчас они выглядят такими,
какими задумывались самим Воронихиным,
возрождаются традиции, создаются
условия для сохранения свидетельств
отечественной истории, для достойного
воспитания и образования.
|
|
|
