В Уфе молодые учёные улучшают нефтегазовую отрасль с помощью цифровых двойников

Как наука помогает экономить

Например, магистрантка Института нефтегазового инжиниринга и цифровых технологий УГНТУ Элиза Мустафина исследует цифровые двойники емкостей для хранения нефтепродуктов. Эта тема была предложена ее научным руководителем как актуальная и перспективная. Элиза и ее одногруппники с энтузиазмом взялись за работу.

Основной объект исследования — цилиндрическая емкость объемом 25 кубометров. Такие есть на любом заводе, и их работоспособность напрямую влияет на эффективность производства. Элиза сосредоточилась на изучении ситуаций, когда емкость получает механические повреждения в виде вмятин. Результаты компьютерного моделирования показали, что вмятины вызывают концентрацию напряжения, что может привести к деформации или даже выходу емкости из строя.

Одним из ключевых выводов работы стало предложение использовать кольца жесткости для укрепления емкостей. Элиза рассмотрела три типа колец: тавровое сечение, двутавры и уголки. Наиболее эффективным оказался двутавр, который взял на себя наибольшую нагрузку и значительно снизил напряжение в конструкции.

Это решение не только продлевает срок службы оборудования, но и экономически выгодно. Замена емкости обходится дорого, а установка колец жесткости позволяет избежать таких затрат. На конференции в компании «Уфаоргсинтез», где Элиза представляла свое исследование, ее идея была высоко оценена. Представители предприятия отметили, что предложение перспективное, хотя его реализация требует тщательной проработки документации.

Кроме того, осенью прошлого года она стала единственной представительницей Уфы среди студенческого сообщества на Международном газовом форуме в Санкт-Петербурге. В молодежной программе мероприятия приняли участие 38 студентов из 20 стран. Молодые ученые участвовали в деловых играх, конференциях и других активностях.

— Это новый для меня уровень, участие в форуме позволило расширить кругозор и познакомиться с талантливыми ребятами.  Мы общались с профессионалами отрасли. Даже Алексей Миллер выступал перед нами. Это бесценный опыт, — с восторгом вспоминает Элиза.

«Моё будущее связано с Уфой»

Девушка всегда интересовалась техническими науками. Еще в школе она демонстрировала отличные результаты: окончила ее с золотой медалью, набрав на ЕГЭ 240 баллов (89 по русскому языку, 73 по информатике и 78 по математике, еще 10 добавили за безупречный аттестат). Бакалавриат она также окончила с отличием. Окончив магистратуру, Элиза станет специалистом по 3D-моделированию, прототипированию и работе с газовым оборудованием.

Несмотря на успехи в науке, Элиза пока не решила, будет ли поступать в аспирантуру. Она рассматривает возможность сначала поработать по специальности, чтобы получить практический опыт. Однако ее увлеченность исследованиями и желание развиваться в научной сфере говорят о том, что аспирантура — это лишь вопрос времени.

Примечательно, что девушка приехала из Татарстана, а свое будущее планирует связать с Уфой, увидев здесь перспективы профессионального роста.

— Уфа стала для меня вторым домом, — говорит она. — Здесь я получила возможность заниматься тем, что мне действительно интересно. И я хочу внести свой вклад в развитие этого города и региона.

Направление по 3D-моделированию и прототипированию  позволяет создать любую виртуальную модель оборудования, которые затем используются для тестирования и оптимизации. Например, в 2022 году команда университета разработала 3D-модель буровой установки, которая позволила сократить время настройки оборудования на 20%.

Инновациям — зелёный свет

Также УГНТУ активно внедряет технологии Big Data и искусственного интеллекта (ИИ) для анализа больших объемов информации. Университет запустил проект по прогнозированию аварий на нефтепроводах с использованием ИИ. Система анализирует данные с датчиков, установленных на трубопроводах, и выявляет аномалии, которые могут привести к авариям.

Цифровые технологии помогают решать и экологические задачи. Университет запустил проект по мониторингу выбросов на нефтеперерабатывающих заводах с использованием дронов и сенсоров. Система собирает данные в режиме реального времени и помогает оперативно выявлять источники загрязнения.

На этих примерах мы видим что, такие молодые ученые, как Элиза Мустафина, готовы предлагать инновационные подходы к решению сложных производственных задач, повышая эффективность нефтегазовой отрасли в целом. А поддержка со стороны руководства республики дает им возможность реализовать свои идеи и внести вклад в развитие региона.

По инициативе главы республики Радия Хабирова в Башкирии реализуются программы грантов и премий, направленных на развитие научного потенциала. Так, учреждена Государственная премия РБ в области науки и техники в размере одного миллиона рублей. Конкурс регионального отделения Общероссийской общественной организации «Российский союз молодых ученых»  направлен на поддержку лучших научных работ молодых ученых вузов и научных учреждений. Также присуждаются премии в размере 500 тысяч рублей в области естественных, технических и гуманитарных наук. С этого года ежегодно будут присуждаться семь премий главы республики Башкортостан «Молодой ученый года» в размере 150 тысяч рублей каждая.

За последние три года в регионе открылись 18 молодежных лабораторий, которые работают над новыми технологическими решениями. В общей сложности за минувшие три года на поддержку науки из бюджета региона было выделено свыше 850 млн рублей. 

Фото из личного архива Элизы Мустафиной.