Без рук: работающих на подводных трубопроводах водолазов хотят заменить техникой

Шельфовая доля

Разработка Южно-Киринского месторождения на шельфе Сахалина будет вестись без техобслуживания со стороны водолазов. Еще на этапе проекта предусмотрено, что все вопросы по обслуживанию трубопроводов будут решаться с помощью подводной техники. Об этом в ходе XVII Международной выставки и конференции по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ RAO/CIS OFFSHORE 2025, прошедшей в рамках ПМГФ-2025 заявил начальник отдела управления техники и технологии разработки морских месторождений ПАО «Газпром» Евгений Подоляко. Топ-менеджер не скрывал: надежд на российскую подводную технику много и ставки высоки.

«Нерешенной задачей является технология ремонта подводных трубопроводов на глубинах, недоступных для дайверов. Раньше была надежда на западных поставщиков, что помогут, если что случится. Сейчас уже не могут помочь», - констатировал Евгений Подоляко и обратил внимание, что сегодня ведется целый ряд научно-исследовательских работ, в «Газпроме» за ними пристально следят и рассчитывают получить технологию, чтобы вести ремонты трубопроводов на больших глубинах.

«Ясон» и «Океан»

Наиболее амбициозный проект для глубин — это миниcубмарина «Ясон», о ней на днях рассказывал Mashnews. Разработка эта уникальная, за проект отвечает «Курчатовский институт». В связке с обитаемым аппаратом создается ТНПА — телеуправляемый необитаемый подводный аппарат с манипуляторами для выполнения различных работ на глубине. Рабочая глубина «Ясона» и ТНПА — 2,25 км, хотя и разрабатывается эта техника для шельфа. Там глубины значительно меньше. Заказчиком выступает «Газпром».

Еще одна знаковая разработка — у «Русской морской команды». Созданный компанией аппарат «Океан. ТНПА-Макс» рассчитан на глубины до трех километров. Сейчас у компании есть образец, к концу года разработчики намерены приступить к заводским испытаниям, как самого робототехнического комплекса, так и вспомогательной аппаратуры, рассказала начальник отдела разработки морских робототехнических комплексов компании «Русская морская команда» Наталья Булюкина.

Среди интересантов проекта - структуры «Газпрома».

«Океан» - продукт реинжиниринговый. По словам Натальи Булюкиной, рассматривались разные варианты, в том числе покупка иностранных аппаратов, как новых, так и б/у. Но решено было разработать собственный комплекс. Прототипом выступил аппарат, напоминающий TRITON XLX от компании Perry Tritech.

«Мы разложили прототип досконально на компоненты, каждый описали, выделили его характеристики и у нас получился цифровой двойник изделия-прототипа. Далее мы проанализировали все компоненты на предмет закупочной доступности, выделили поставщиков, которые могут обеспечить поставку как на отечественном, так и на дружественных рынках. К сожалению, вопрос импортозамещения до конца не решен и есть критические технологии, которые остаются на данный момент за иностранными поставщиками из недружественных стран», - рассказала Наталья Булюкина.

На основе проведенной аналитики в компании сформировали экономическую концепцию изделия, функциональные схемы и перевели это все на технико-экономическое обоснование. Разработчики подчеркивают: речь не идет о копировании, многие инженерные решения — собственные уникальные разработки компании.

ТНПА от «Курчатовского института» и «Русской морской команды» интересны, во-первых тем, что они позиционируются как глубоководные, во-вторых — рабочие. Ожидается, что на рынке они появятся через несколько лет.

Просто показывают

В российской Арктике активно применяются ТНПА осмотрового класса, промышленным компаниям они нужны для мониторинга, также такая техника используется в научно-исследовательских миссиях.

Так, Морская арктическая геолого-разведочная экспедиция (МАГЭ) активно использует норвежский аппарат Sperre SUB-fighter для инспектирования морских месторождений. С началом масштабных санкционных ограничений МАГЭ взялась за импортозамещение, в частности, совместно с Акустическим институтом имени Н.Н. Андреева удалось разработать маяк-ответчик. «Он позволил нам позиционировать не только суда, но и все подводные добычные комплексы и инфраструктуру. Благодаря этой разработке мы смогли отказаться от зарубежных аналогов», - рассказал заместитель начальника отдела инженерных изысканий МАГЭ Алексей Шепелев.

Если в МАГЭ используют импортную технику с применением отдельных отечественных комплектующих, то у «Курчатовского института» есть собственная разработка осмотрового класса - ТНПА «Гном». Сейчас он используется в радиационном мониторинге, рассказал представитель института Александр Никитин. Аппарат оснащен подводным спектрометрическим комплексом серии РЭМ и хорошо показывает себя при обследовании подводных потенциально опасных объектов.

Аппараты осмотрового класса добывающей отраслью также востребованы. Их применяют в геологоразведке, мониторинге инфраструктуры подводных месторождений. Но когда речь идет о ремонте или обслуживании подводных трубопроводов, то встает вопрос, «кто открутит гайку».

На небольших глубинах компании привлекают водолазов. Однако в перспективе эти задачи должны взять на себя роботы.

15 против 70

Рынок морских роботов в России растет на 13% в год и к 2032 году должен удвоиться, а у компаний появятся несколько тысяч аппаратов различного класса и назначения, в этом уверен старший эксперт отдела новых направлений, секретарь секции «Морская робототехника» Российского морского регистра судоходства Виктор Тарасов.

Самыми популярными аппаратами, по оценкам эксперта, должна стать техника осмотрового класса, ее доля через 10 лет составит 70%. А на аппараты рабочего класса, с манипуляторами будет приходиться до 15% рынка. Еще 10% составит доля автономных аппаратов и 5% - гусеничных.

Если сравнивать с роботами, которые применяются предприятиями на земле, то подводная отрасль выглядит скромно. На земле появляются целые заводы, где цикл производства полностью роботизирован, а под водой используются отдельные аппараты, причем с весьма ограниченным функционалом.

«Внедрение подводных роботизированных комплексов сопряжено с серьезными трудностями. Главная из них — связь и питание: оптоволоконный кабель решает задачу передачи данных, но остается вопрос энергоснабжения. Аккумуляторы на глубине теряют емкость, а силовые кабели утяжеляют систему, что усложняет работу», - рассказал Mashnews заместитель заведующего кафедры №18 «Конструирование приборов и установок» НИЯУ МИФИ Антон Токарев.

Другим сдерживающим фактором развития отрасли эксперт назвал высокое давление. «На глубине в тысячи метров оно достигает сотен атмосфер, и каждая конструкция требует индивидуального расчета. Универсальных решений здесь нет: разные условия — шельф, глубоководье, теплые или холодные моря — диктуют разные технические подходы», - пояснил Антон Токарев.

Важно отметить, что сегмент морских дронов, который сейчас стремительно развивается, из другой оперы и на отрасль морских рабочих роботов никаких не влияет. «Дроны ограничены съемкой и перемещением на небольших глубинах, тогда как от роботизированных аппаратов ждут выполнения сложных задач в экстремальной среде», - рассказал Антон Токарев и подчеркнул, что разработка полноценных подводных рабочих аппаратов остается дорогостоящей и длительной, но она необходима. Поддержка научных институтов и инженерных команд в этой сфере имеет стратегическое значение.

Наталия Татарникова, эксперт по цифровой трансформации и стратегическому управлению, основатель консалтинговой компании в области промышленной автоматизации, цифровых платформ и инженерного менеджмента ITS-Консалт, член Женской ассоциации Сколково пояснила Mashnews, что одним из ключевых нюансов, который сдерживает развитие морских рабочих роботов здесь и сейчас является то, что сама инфраструктура пока «заточена» на людей и на ручной инструмент, а не на манипуляторы.

Кроме того, подчеркивает Наталия Татарникова, формат работ часто подразумевает не техническое обслуживание, а именно ремонт, когда надо срочно чинить без возможностей долгой подгонки, экспериментов, в условиях ограниченного пространства.

На этом фоне роботизированные проекты типа Южно-Киринского месторождения приобретают особое значение для отрасли в целом.

Человек за бортом

Главный аргумент в пользу техники — глубина. Ниже, чем на 500 метрах, водолазные работы проводить в принципе невозможно, обычно людей привлекают на глубины до 90-100 метров. Поэтому, например, глубоководные ТНПА от «Курчатовского института» и «Российской морской команды» - это не про конкуренцию техники с человеком, а о принципиально новых задачах, которые ранее решить было никак нельзя.

На шельфе глубины небольшие, поэтому технически людей привлекать можно. Но есть другие нюансы — низкие температуры, труднодоступность территорий.

По оценкам Виктора Тарасова, для обеспечения работы одного человека под водой, требуются минимум четверо сотрудников на поверхности. При использовании необитаемых ТНПА достаточно трех человек. Учитывая, что логистика и обеспечение условий труда людей на шельфе кратно дороже, чем «на большой земле», применение техники имеет серьезные экономические преимущества.

Но главное — это безопасность. Даже несмотря на то, что добывающие компании привлекают к работе высокопрофессиональные команды, каждое погружение — это все равно риск. На поверхности остается как минимум один страхующий водолаз, чтобы прийти на помощь коллеге в случае нештатной ситуации, ведь даже несмотря на современные гидрокостюмы и системы связи, водолаз, погружающийся на 100-метровую глубину с набором инструментов — это в первую очередь человек за бортом в суровых арктических водах.