Обеспечение надежной эксплуатации трубопроводов – фундаментальная задача для инженерных служб коммунального хозяйства, промышленности, нефтегазовой и химической отраслей. На сегодняшний день подавляющее большинство подземных коммуникаций эксплуатируется десятилетиями и подвержено износу, что повышает риск аварий, делает обязательным регулярный мониторинг, диагностику, ремонт и очистку труб. Практика показывает: многие существующие технологические решения уже не справляются с современными вызовами.
Инновационный робот-исследователь: настоящая универсальность
Выход из технологического тупика предложили ведущие разработчики Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно с коллегами из Волгоградского государственного аграрного университета. Под руководством Дмитрия Кучева была создана инновационная мобильная платформа для обследования и обслуживания трубопроводов с уникальными возможностями. Современные механизированные комплексы зачастую ограничены по диаметру труб и не могут эффективно преодолевать изломы и крутые повороты, однако новому российскому роботу это под силу.
Технологический прорыв: адаптация к любым условиям
Главная изюминка разработки – исключительная гибкость. Робот способен самостоятельно подстраиваться под рабочий диапазон труб диаметром от 500 до 1400 мм без необходимости ручной перенастройки. Благодаря оригинальной архитектуре механизма с зубчатыми сцеплениями шасси расширяется или сужается под конкретные условия трассы, обеспечивая плотный контакт всей двенадцатиколёсной системы со стенками трубопровода. Даже в случае сложнейших изгибов с углом в 90 градусов устройство продолжает движение, не теряя устойчивости и скорости. Свое преимущество оно доказало как в лабораторных тестах, так и в реальных условиях, где очищало трубы и проводило диагностику, подавая моющие растворы непосредственно к загрязнениям.
Дмитрий Кучев: об инженерной гениальности и перспективах работы
Старший преподаватель кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ, кандидат технических наук Дмитрий Кучев отмечает: «Наша конструкция принципиально отличается от всего, что представлено на рынке. Интеллектуальная система поддержки, основанная на шести опорных ногах с пружинными подвесками, гарантирует постоянный контакт колес с поверхностью даже на самых тяжелых участках. Робот с легкостью перемещается как по горизонтальным, так и по вертикальным отрезкам труб, это открывает дорогу его применению на самых сложных объектах без необходимости адаптации или замены оборудования».
Преодоление ограничений традиционной техники
Многие стандартные робототехнические комплексы демонстрируют низкую эффективность при резких изменениях маршрута, скоплениях грязи, на участках с переменным диаметром. Преимущество нового комплекса от Пермского Политеха и Волгоградского государственного аграрного университета – в универсальности, простоте развертывания и управлении. Материалы конструкции достаточно устойчивы к агрессивным средам внутри промышленных и коммунальных трубопроводов, а современная система управления не требует длительного обучения или сложной калибровки оператора. По отзывам участников испытаний, весь процесс запуска занимает считанные минуты: робот готов к работе сразу после извлечения из транспортировочной упаковки и подключения электропитания.
Практические достижения и дальнейшие планы
На стендовых испытаниях робот-очиститель подтвердил высочайшую техническую эффективность. Он уверенно очищал скопления отложений, подавал моющую жидкость через гибкий шланг, свободно перемещался по трубопроводам различного диаметра и конфигурации. Удобство управления также было отмечено экспертами: достаточно нажать одну кнопку, чтобы начать обследование или чистку. Новая разработка уже вызвала интерес у ряда промышленных организаций и служб ЖКХ, ведь подобные системы позволяют в разы снизить вероятность аварий и существенно продлить срок эксплуатации инфраструктуры.
В перспективе команда ПНИПУ и Волгоградского государственного аграрного университета планирует перейти от экспериментальных образцов к созданию полнофункционального промышленного прототипа, после чего растиражировать технологию для широкого применения по всей стране. Универсальность, надежность, гибкость и интуитивно понятное управление – вот те черты, которые, по мнению разработчиков, должны стать новым отраслевым стандартом для диагностики и сервисного обслуживания трубопроводных систем в России.
Вклад в безопасность и будущее инженерной инфраструктуры
Реализация робототехнического комплекса нового поколения позволяет не только оптимизировать работу коммунальных и промышленных служб, но и обеспечивает высокий уровень безопасности жизненно важной инженерной инфраструктуры. Безаварийная работа трубопроводов – залог бесперебойного водоснабжения, отопления, эффективного функционирования химических и нефтегазовых предприятий. Благодаря энергии и профессионализму ученых, под руководством Дмитрия Кучева, в России появляются решения, успешно конкурирующие с зарубежными аналогами и даже превосходящие их по ряду показателей.
По мнению специалистов, подобные инициативы со стороны вузов и исследовательских центров способствуют дальнейшему развитию отрасли и открывают широкие перспективы для внедрения автоматизации и роботизации в сфере эксплуатации и обслуживания инженерных сетей. Информация и фото предоставлены пресс-службой ПНИПУ.
Источник: scientificrussia.ru
