Современные предприятия ТЭК, ГМК и машиностроения находятся в постоянном поиске решений для повышения эффективности технического обслуживания и ремонта (ТОиР) оборудования. Снижение простоев, продление срока службы агрегатов, своевременное выявление неисправностей и минимизация затрат — ключевые задачи, для решения которых применяются передовые технологии и специализированное оборудование. Рассмотрим наиболее актуальные направления развития в этой области.
Мониторинг и управление состоянием смазочных материалов и долговечность агрегатов
Контроль состояния смазочных материалов (СМ) — один из ключевых факторов в продлении ресурса машин и оборудования на промышленных объектах. Смазка отвечает за снижение трения, отвод тепла и защиту от коррозии. Снижение эффективности смазочного материала может привести к ускоренному износу узлов и отказу агрегатов. В современных условиях простого лабораторного контроля недостаточно — всё чаще внедряются автоматизированные системы онлайнового мониторинга.
Технологии включают:
- Датчики в реальном времени: замеряют параметры масла — вязкость, температуру, диэлектрическую проницаемость, содержание воды и металлических частиц.
- Системы фильтрации и регенерации: позволяют продлевать ресурс масла без замены, снижая затраты.
- Интеграция в SCADA и ERP: данные о состоянии масла передаются в цифровую экосистему предприятия, позволяя формировать предиктивные модели износа.
Дополнительно на рудниках и НПЗ используются мобильные станции экспресс-анализа, способные на месте определять критические параметры и оценивать остаточный ресурс СМ.
На практике: в АО «Сургутнефтегаз» внедрение цифровой системы контроля масел на компрессорных станциях позволило снизить риск аварий на 25%. Лебединский ГОК организовал мобильные лаборатории для обслуживания карьеров, где замена масел происходит без вывода техники из эксплуатации.
Экзоскелеты на службе ТОиР
Экзоскелеты становятся частью стратегии эргономизации рабочих процессов, направленных на снижение травматизма и увеличение эффективности ремонтного персонала. Устройства бывают механическими (пассивными) и электромеханическими (активными). Первые уменьшают нагрузку на позвоночник и суставы за счёт перераспределения веса, вторые — оснащены сервомоторами и системой управления движением.
Решения особенно эффективны:
- при ремонте оборудования на высоте или в подвесном состоянии;
- при сварке в неудобных положениях;
- при сборке тяжёлых элементов, монтаже фланцев, люков, опорных рам;
- в условиях ограниченного пространства (резервуары, колодцы, шахты).
Компании начинают использовать экзоскелеты в рамках программ по охране труда и устойчивому развитию.
Так, например, в «Роснефти» пилотный проект по внедрению экзоскелетов на Восточно-Сибирском кластере показал снижение утомляемости на 40% и уменьшение риска ошибок при работе в неудобных положениях. На ЧТЗ проводятся испытания российских активных экзоскелетов в условиях монтажных цехов.
Беспилотные технологии в ТОиР
Использование БПЛА и роботизированных платформ для диагностики технического состояния инфраструктуры становится стандартной практикой на крупных промышленных объектах. Преимущества включают:
- Доступ в опасные и труднодоступные зоны без остановки производственного цикла;
- Автоматическое сравнение текущего состояния объекта с эталонными 3D-моделями (цифровыми двойниками);
- Интеграцию ИИ для распознавания дефектов по видео- и тепловизионному анализу.
Типы используемых беспилотников:
- квадрокоптеры с тепловизором для осмотра оборудования на высоте (факельные установки, резервуары, мачты);
- наземные гусеничные и колесные роботы для диагностики трубопроводов, кабельных каналов, ангаров и цехов;
- дроны-репеллеры с системой GPS и SLAM-навигацией для инспекции помещений без навигационных меток.
К примеру, «Газпром нефть» успешно применяет дроны с ИИ для обследования факелов и резервуаров на месторождениях в Ямало-Ненецком округе. В компании НЛМК используются мобильные инспекционные роботы, способные сканировать трубопроводы и передавать данные в систему техобслуживания SAP EAM.
Оборудование для коррозионных измерений и катодной защиты
Электрохимическая защита оборудования — неотъемлемая часть ТОиР объектов, подверженных атмосферной, почвенной или контактной коррозии. Современные средства диагностики включают:
- потенциометры и токовые датчики, отслеживающие параметры катодной защиты в реальном времени;
- стационарные и переносные коррозиметры, измеряющие скорость коррозии и агрессивность среды;
- интеллектуальные контроллеры, обеспечивающие автоматическую регулировку напряжения на анодах.
Катодная защита критична для подземных трубопроводов, резервуаров, металлоконструкций в портах, в зонах высокой влажности.
Как показал опыт, в «Транснефти» реализована комплексная система электрохимического мониторинга на нефтепроводах с контролем потенциала в режиме 24/7. На Качканарском ГОКе внедрён программно-аппаратный комплекс катодной защиты водоводов с централизованным управлением из диспетчерского центра.
Системы борьбы с коррозией
Борьба с коррозией требует комплексного подхода, особенно на предприятиях с агрессивными жидкостями, парами и высокими температурами. Используются:
- ингибиторы коррозии, подаваемые в рабочие среды;
- системы дренажа и вентиляции в резервуарах и подземных помещениях;
- дефлекторы и влагоотводы;
- анодные заземляющие маты и покрытия для участков с токопроводящими жидкостями.
На предприятиях ТЭК такие меры особенно важны в зонах повышенной влажности, промышленных испарителях, бойлерах и трубопроводах горячей воды.
В частности, на Омском НПЗ реализована система подачи ингибиторов в узлы трубопроводной арматуры, что снизило темпы точечной (питтинговой) коррозии на 30%. В УГМК используют герметизирующие полимерные системы на складах концентратов и в контактных зонах железобетонных конструкций с сыпучими веществами.
Защитные покрытия
Нанесение защитных покрытий — ключевой элемент в профилактике разрушения оборудования и конструкций. Основные типы покрытий:
- Антикоррозийные: эпоксидные, полиуретановые, виниловые, фторопластовые;
- Огнестойкие: вспучивающиеся (интумесцентные), минеральные;
- Износостойкие: на основе карбидов, керамики, нитридов;
- Теплоизоляционные: кремнийорганические, стеклянные микросферы.
Для нанесения используются: метод безвоздушного распыления, плазменное напыление, горячее цинкование.
Например, «Северсталь» активно применяет полимерные и битумные покрытия для труб, транспортирующих агрессивные жидкости. В ИНТЕР РАО внедрены огнезащитные покрытия на основе вспучивающихся композиций в турбинных цехах и подстанциях.
Подшипники
Подшипники — один из самых подверженных износу узлов. Для тяжёлых условий эксплуатации используются:
- самосмазывающиеся подшипники (на основе твердых смазок или капсулированных масел);
- высокотемпературные подшипники с уплотнёнными кольцами;
- умные подшипники, интегрированные с датчиками температуры, вибрации и давления.
IoT-решения позволяют осуществлять мониторинг в режиме реального времени и прогнозировать выход из строя. Особенно важны такие технологии на рудниках, в металлургических печах, прокатных станах и в системах вентиляции шахт.
Так, на практике, в АО «АЛРОСА» реализован проект по внедрению умных подшипников на вентиляторах шахтной откачки. Уралмашзавод тестирует подшипники Schaeffler с виброаналитикой, способной интегрироваться с Predix и SAP.
Неразрушающий контроль. Системы вибрационного контроля
Неразрушающий контроль (НК) позволяет диагностировать состояние материалов без демонтажа и повреждения оборудования. Основные методы:
- ультразвуковой контроль — определяет толщину стенок и наличие внутренних дефектов;
- вихретоковый — используется для труб, теплообменников, сварных соединений;
- магнитопорошковый — выявляет поверхностные трещины;
- термография — локализует зоны перегрева, теплопотерь и кавитаций;
- вибрационный мониторинг — определяет балансировку, износ подшипников, расцентровку.
Данные с датчиков поступают в диагностические центры, где с помощью ИИ формируются отчёты и прогнозы.
Как показала практика, в «Металлоинвесте» развёрнуты системы онлайн-виброконтроля на дробильно-сортировочных установках. В «ЛУКОЙЛ» используется вихретоковое оборудование российского производства на участках подготовки нефти, позволяющее выявлять коррозионные каверны до 1 мм глубиной.
Заключение
Комплексное развитие технологий и оборудования в сфере ТОиР позволяет предприятиям ТЭК, ГМК и машиностроения повысить надёжность производственных процессов, сократить издержки и продлить срок службы активов. Эти и другие вопросы будут подробно рассмотрены на форуме Seymartec ТОиР. Повышение эффективности ТОиР на предприятиях ТЭК, горно-металлургического комплекса и машиностроения — 2025.
