avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2023-7-4-25-32avroen-33Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGО взаимосвязи цифровых технологических платформ крупных химических и нефтеперерабатывающих производств с техническим обликом парка компрессорного оборудованияOn the relationship of digital technological platforms of large chemical and oil refining industries with the technical appearance of the compressor equipment fleethttps://orcid.org/0000-0001-9858-7687ЮшаВ. Л.YushaV. L.

ЮША Владимир Леонидович, доктор технических наук, профессор

 

YUSHA Vladimir Leonidovich, Doctor of Technical Sciences, Professor

Omsk

1978yusha@mail.ruСутягинскийМ. А.SutyaginskiyM. A.

СУТЯГИНСКИЙ Михаил Александрович, председатель совета директоров

644035, г. Омск, пр. Губкина, 22

SUTYAGINSKIY Mikhail Alexandrovich, Chairman of the Board of Directors

Omsk, Gubkin Ave., 30, 644035

ГромовА. Ю.GromovA. Yu.

ГРОМОВ Антон Юрьевич, кандидат технических наук, заместитель генерального директора по гражданской продукции

644105, г. Омск, ул. 22 Партсъезда, 97, корп. 1

GROMOV Anton Yuryevich, Candidate of Technical Sciences, Deputy General Director for Civilian Products

Omsk, 22 Parts’ezda str., bld. 97/1, 644105

azot111@bk.ruУшаковП. В.UshakovP. V.

УШАКОВ Петр Валерьевич, первый заместитель генерального директора

644105, г. Омск, ул. 22 Партсъезда, 97, корп. 1

USHAKOV Petr Valeryevich, First Deputy General Director

Omsk, 22 Parts’ezda str., bld. 97/1, 644105

ПотаповЮ. А.PotapovYu. A.

ПОТАПОВ Юрий Алексеевич, кандидат технических наук, главный специалист департамента по развитию и новым технологиям

644035, г. Омск, пр. Губкина, 22

POTAPOV Yuri Alekseevich, Candidate of Technical Sciences, Chief Specialist of Development and New Technologies Department

Omsk, Gubkin Ave., 30, 644035

АО «Группа компаний «Титан»Россия«Group of companies «Titan» JSCRussian FederationАО «Научно-технический комплекс «Криогенная техника»РоссияScientific and technical complex «Cryogenic technique» JSCRussian Federation202330122023742532Copyright © Юша В.Л., Сутягинский М.А., Громов А.Ю., Ушаков П.В., Потапов Ю.А., 20232023Юша В.Л., Сутягинский М.А., Громов А.Ю., Ушаков П.В., Потапов Ю.А.Yusha V.L., Sutyaginskiy M.A., Gromov A.Y., Ushakov P.V., Potapov Y.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/33

Рассмотрены вопросы, связанные с возможными проблемами реализации программ цифровизации крупных предприятий по переработке природного углеводородного и минерального сырья, обусловленными несоответствием технического уровня существующего парка компрессорного оборудования этих предприятий как требованиям современного производства, так и передовым достижениям в области компрессоростроения. Отмечено, что несоответствие между моделируемыми (виртуальными) и физическими технологическими объектами приводит к завышению расходов на создание и поддержку IT-продуктов, а также к снижению их эффективности. Предложены пути совершенствования элементной базы компрессорного оборудования. Выполнен теоретический анализ эффективности функционирования альтернативной конструкции ротационно-пластинчатого компрессора с подачей воды в его проточную часть, показывающий принципиальную возможность замены парка существующих поршневых технологических компрессоров на более совершенные конструкции, производство которых может быть полностью основано на отечественных технологиях и локализовано в РФ в интересах профильных отраслей перерабатывающей промышленности.

Issues related to possible problems in the implementation of digitalization programs for large enterprises for the processing of natural hydrocarbon and mineral raw materials, due to the discrepancy between the technical level of the existing fleet of compressor equipment of these enterprises, both with the requirements of modern production and modern achievements in the field of compressor engineering, are considered. It is noted that the discrepancy between virtual and physical technological objects leads to an overestimation of the costs of creating and maintaining IT products, as well as to a decrease in their efficiency. The ways of improving the element base of compressor equipment are proposed. A theoretical analysis of the functioning of an alternative design of a rotary vane compressor with water supply to its flow part is performed. Its example shows that there are obvious prerequisites for replacing the fleet of existing reciprocating process compressors with more advanced designs, the production of which can be completely based on domestic technologies and localized in the Russian Federation in the interests of the core industries of the processing industry.

цифровизациянадежностьэксплуатационные характеристикипоршневые компрессорыротационно-пластинчатые компрессоры с впрыском водыматематическая модельdigitalizationreliabilityoperational characteristicsreciprocating compressorswater injection rotary vane compressorsmathematical modelReferencesШесть ключевых задач в экономике России на 2023 год. Стенограмма выступления Владимира Путина на заседании Совета по стратегическому развитию и национальным проектам. URL: https://rg.ru/2022/12/15/stenogramma (дата обращения: 16.12.2022).Shest' klyuchevykh zadach v ekonomike Rossii na 2023 god. Stenogramma vystupleniya Vladimira Putina na zasedanii Soveta po strategicheskomu razvitiyu i natsional'nym proyektam [Six key tasks in the Russian economy for 2023. Transcript of Vladimir Putin's speech at a meeting of the Council for Strategic Development and National Projects]. URL: https:// rg.ru/2022/12/15/stenogramma (accessed: 16.12.2022). (In Russ.).ЦИПР 2023: Основные поручения Михаила Мишустина. URL: https://www.content-review.com/articles/60029/ (дата обращения: 02.06.2023).TSIPR 2023: Osnovnyye porucheniya Mikhaila Mishustina [CIRP 2023: Key Assignments of Mikhail Mishustin]. URL: https://www.content-review.com/articles/60029/ (accessed: 02.06.2023). (In Russ.).Герман Греф назвал пять технологий для достижения первенства в мире. URL: https://www.vedomosti.ru/finance/articles/2023/04/12/970619-gref-opisal-osnovi-dlyatehnologicheskogoproriva-rossii (дата обращения: 20.05. 2023).German Gref nazval pyat' tekhnologiy dlya dostizheniya pervenstva v mire [Herman Gref named five technologies to achieve world supremacy]. URL: https://www.vedomosti.ru/finance/articles/2023/04/12/970619-gref-opisal-osnovi-dlyatehnologicheskogo-proriva-rossii (accessed: 20.05.2023). (In Russ.).«Газпром нефть» и компания «Цифра» создали российскую цифровую платформу для управления производством. URL: https://www.itweek.ru/iot/news-company/detail.php?ID=222937 (дата обращения: 24.02.2023).«Gazprom neft'» i kompaniya «Tsifra» sozdali rossiyskuyu tsifrovuyu platformu dlya upravleniya proizvodstvom [Gazprom Neft and Tsifra Group created a Russian digital platform for production management]. URL: https://www.itweek.ru/iot/newscompany/detail.php?ID=222937 (accessed: 24.02.2023). (In Russ.).Третьяков Н. А., Череповицын А. Е. Цифровая трансформация арктического нефтегазового комплекса: новые вызовы и возможности // Север и рынок: формирование экономического порядка. 2022. № 1. С. 17–32. EDN: CMPQGG. DOI: 10.37614/2220-802X.1.2022.75.002.Tretyakov N. A., Cherepovitsyn A. E. Tsifrovaya transformatsiya arkticheskogo neftegazovogo kompleksa: novyye vyzovy i vozmozhnosti [Digital transformation of the arctic oil and gas industrial complex: new challenges and opportunities] // Sever i rynok: formirovaniye ekonomicheskogo poryadka // Sever i rynok: formirovaniye ekonomicheskogo poryadka. Sever i Rynok: Formirovanie Ekonomicheskogo Poryadka 2022. No. 1. P. 17-32. DOI: 10.37614/2220-802X.1.2022.75.002. EDN: CMPQGG. (In Russ.).Эффективное производство 4.0 (машиностроение и металлообработка): практ. пром. конф. URL: https://oee-conf.ru/materials (дата обращения: 24.02.2023).Effektivnoye proizvodstvo 4.0 (mashinostroyeniye i metalloobrabotka): prakt. prom. konf. [Efficient Production 4.0 (mechanical engineering and metalworking): practical industrial conference]. URL: https://oee-conf.ru/materials (accessed: 24.02.2023). (In Russ.).Маск считает, что развитие ИИ может грозить уничтожением человечества. URL: https://news.mail.ru/society/55871015/? (дата обращения: 18.04.2023).Mask schitayet, chto razvitiye II mozhet grozit' unichtozheniyem chelovechestva [Musk believes the development of Artificial Intelligence could threaten to destroy humanity]. URL: https://news.mail.ru/society/55871015/? (accessed: 18.04.2023). (In Russ.).Делягин М. Г. Информационные технологии против разума: постановка проблемы. URL: https://delyagin.ru/articles/183-sobytija/109652-informatsionnye-tekhnologiiprotivrazuma-postanovka-problemy (дата обращения: 28.05.2023).Delyagin M. G. Informatsionnyye tekhnologii protiv razuma: postanovka problem [Information technology versus reason: framing the problem]. URL: https://delyagin.ru/articles/183-sobytija/109652-informatsionnye-tekhnologii-protivrazuma-postanovka-problemy (accessed: 28.05.2023). (In Russ.).ГОСТ Р 53737-2009 (ИСО 13707:2000). Нефтяная и газовая промышленность. Поршневые компрессоры. Общие технические требования. Введ. 2011–01–01. Москва: Стандартинформ, 2012. 156 с.GOST R 53737-2009 (ISO 13707:2000). Neftyanaya i gazovaya promyshlennost'. Porshnevyye kompressory: Obshchiye tekhnicheskiye trebovaniya [Petroleum and natural gas industries. Reciprocating compressors. General technical requirements]. Moscow, 2012. 156 p. (In Russ.).Общие технические условия по ремонту поршневых компрессоров. Волгоград: Миннефтехиммаш СССР, 1985. 363 с.Obshchiye tekhnicheskiye usloviya po remontu porshnevykh kompressorov [General technical conditions for repair of reciprocating compressors]. Volgograd, 1985. 363 p. (In Russ.).Пластинин П. И. Поршневые компрессоры. В 2 т. Т. 2. Основы проектирования. Конструкции. Москва: КолосС, 2008. 711 с.Plastinin P. I. Porshnevyye kompressory. V 2 t. T. 2. Osnovy proyektirovaniya. Konstruktsii [Piston compressors. In 2 vols. Vol. 2. Fundamentals of design. Constructions]. Moscow, 2008. 711 p. (In Russ.).Видякин Ю. А., Добровольский Е. Б., Кондратьева Т. Ф. Оппозитные компрессоры. Ленинград: Машиностроение, 1979. 279 с.Vidyakin Yu. A., Dobrovolskiy E. B., Kondratyeva T. F. Oppozitnyye kompressory [Opposite compressors]. Leningrad, 1979. 279 p. (In Russ.).РД 39-0148139-0001-2000. Система технического обслуживания и ремонта компрессорных станций на базе технической диагностики. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200082157 (дата обращения: 06.03.2023).RD 39-0148139-0001-2000. Sistema tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta kompressornykh stantsiy na baze tekhnicheskoy diagnostiki [System of maintenance and repair of compressor stations based on technical diagnostics]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200082157 (accessed: 06.03.2023). (In Russ.).Байков И. Р., Китаев С. В., Файрушин Ш. З. Диагностирование технического состояния поршневых компрессоров // Энергобезопасность и энергосбережение. 2015. № 3 (63). С. 28–30.Baykov I. R., Kitayev S. V., Fayrushin Sh. Z. Diagnostirovaniye tekhnicheskogo sostoyaniya porshnevykh kompressorov [Diagnostics of reciprocating compressors' technical conditions] // Energobezopasnost' i energosberezheniye. Energy Security and Energy Saving. 2015. No. 3 (63). P. 28-30. (In Russ.).Фуладиванда М., Хейдари М. А. Исследование влияния хлорид-ионов на подпиточные водородные компрессоры = Fouladivanda M., Heidary M. A. A study into the impact of chloride ions on the make-up hydrogen compressors / пер. с англ. М. А. Федоровой // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2022. Т. 6, № 1. С. 75–84. DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-1-75-84.Fuladivanda M., Heidary M. A. Issledovaniye vliyaniya khlorid-ionov na podpitochnyye vodorodnyye kompressory [A study into the impact of chloride ions on the make-up hydrogen compressors] / trans. from Engl. M. A. Fedorova // Omskiy nauchnyy vestnik. Ser. Aviatsionno-raketnoye i energeticheskoye mashinostroyeniye. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation- Rocket and Power Engineering. 2022. Vol. 6, no. 1. P. 75-84. DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-1-75-84. (In Russ.).Захаренко А. В., Захаренко В. П. О расчёте нагрузок в многокольцевом поршневом уплотнении компрессоров без смазки высокого давления // Вестник Международной академии холода. 2012. № 2. С. 29–32.Zakharenko A. V., Zakharenko V. P. O raschete nagruzok v mnogokol'tsevom porshnevom uplotnenii kompressorov bez smazki vysokogo davleniya [Calculating loads for a multi-ring piston seal in high-pressure oil-free compressors] // Vestnik Mezhdunarodnoy akademii kholoda. Journal of International Academy of Refrigeration. 2012. No. 2. P. 29-32. (In Russ.).Бусаров С. С., Беликов А. В., Капелюховский А. А., Капелюховская А. А. Анализ конкурентоспособности водородсодержащих циркуляционных компрессоров на базе тихоходных длинноходовых ступеней // Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. Вып. 1. С. 499–503. DOI: 10.24412/2071-6168-20231-499-503.Busarov S. S., Belikov A. V., Kapelyukhovskiy A. A., Kapelyukhovskaya A. A. Analiz konkurentosposobnosti vodorodosoderzhashchikh tsirkulyatsionnykh kompressorov na baze tikhokhodnykh dlinnokhodovykh stupeney [Analysis of the competitiveness of hydrogen-containing circulation compressors based on low-speed long-stroke stages] // Izvestiya TulGU. Tekhnicheskiye nauki. Izvestiya Tula State University. Technical Sciences. 2023. Issue 1. P. 499-503. DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-499-503. (In Russ.).Модернизация компрессора 4М16М-45-35/55. URL: https://chemtech.ru/sovremennye-tendencii-razvitija-gorelochnyhustrojstv/ (дата обращения: 06.03.2023).Modernizatsiya kompressora 4M16M-45-35/55 [Modernization of 4M16M-45-35/55 compressor]. URL: https://chemtech.ru/sovremennye-tendencii-razvitija-gorelochnyhustrojstv/ (accessed: 06.03.2023). (In Russ.).Воздушные турбокомпрессоры Tamturbo. URL: http://compressor-atlas.ru/turbocompressor-tamturbo.html (дата обращения: 08.05.2023).Vozdushnyye turbokompressory Tamturbo [Tamturbo air turbochargers]. URL: http://compressor-atlas.ru/turbocompressortamturbo.html (accessed: 08.05.2023). (In Russ.).Центробежные компрессоры SAMSUNG TECHWIN. URL: https://stechwin.ru/ (дата обращения: 18.06.2023).Tsentrobezhnyye kompressory SAMSUNG TECHWIN [SAMSUNG TECHWIN centrifugal compressors]. URL: https://stechwin.ru/ (accessed: 18.06.2023). (In Russ.).Компрессоры для систем кондиционирования. URL: http://danfos.moscow/ (дата обращения: 18.06.2023).Kompressory dlya sistem konditsionirovaniya [Compressors for air conditioning systems]. URL: http://danfos.moscow/ (accessed: 18.06.2023). (In Russ.).Васильев Ю. С., Петреня Ю. К., Солдатова К. В. [и др.]. Труды политехнической научной школы турбокомпрессоростроения 21 века: моногр. Санкт-Петербург: Политех-ПРЕСС, 2023. 384 с. ISBN 978-5-7422-8024-8. EDN: IPZPYO.Vasil'yev Yu. S., Petrenya Yu. K., Soldatova K. V. [et al.]. Trudy politekhnicheskoy nauchnoy shkoly turbokompressorostroyeniya 21 veka [Proceedings of the Polytechnic Scientific School of Turbocompressor Engineering of the 21st Century]. Saint Petersburg, 2023. 384 p. ISBN 978-5-7422-8024-8. EDN: IPZPYO. (In Russ.).Юша В. Л., Громов А. Ю., Потапов Ю. А. Анализ перспективных направлений создания отечественной компонентной базы ротационных машин объёмного действия для малой энергетики, холодильной и климатической техники // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2022. Т. 6, № 4. С. 9–25. DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-9-25.Yusha V. L., Gromov A. Yu., Potapov Yu. A. Analiz perspektivnykh napravleniy sozdaniya otechestvennoy komponentnoy bazy rotatsionnykh mashin ob"yemnogo deystviya dlya maloy energetiki, kholodil'noy i klimaticheskoy tekhniki [The analysis of promising directions for creation of domestic component base of volumetric rotary machines for low power energy, refrigeration and climate technology] // Omskiy nauchnyy vestnik. Ser. Aviatsionno-raketnoye i energeticheskoye mashinostroyeniye. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation- Rocket and Power Engineering. 2022. Vol. 6, no. 4. P. 9-25. DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-9-25. (In Russ.).Российская промышленность сотворила очередное чудо, в которое отказываются верить западные эксперты. URL: https://dzen.ru/a/ZJRdZ-1bt3q_yFy (дата обращения: 23.06.2023).Rossiyskaya promyshlennost' sotvorila ocherednoye chudo, v kotoroye otkazyvayutsya verit' zapadnyye eksperty [Russian industry has created yet another miracle that Western experts refuse to believe in]. URL: https://dzen.ru/a/ZJRdZ-1bt3q_yFy (accessed: 23.06.2023). (In Russ.).Юша В. Л. Создание и совершенствование ступеней компрессоров объёмного действия для автономных мобильных установок: дисс. … д-ра техн. наук. Омск, 2008. 434 с.Yusha V. L. Sozdaniye i sovershenstvovaniye stupeney kompressorov ob"yemnogo deystviya dlya avtonomnykh mobil'nykh ustanovok [Creation and improvement of volumetric compressor stages for autonomous mobile units]. Omsk, 2008. 434 p. (In Russ.).Головинцев А. Г., Румянцев В. А., Ардашев В. И. [и др.]. Ротационные компрессоры. Москва: Машиностроение, 1964. 315 с.Golovintsev A. G., Rumyantsev V. A., Ardashev V. I. [et al.]. Rotatsionnyye kompressory [Rotary compressors]. Moscow, 1964. 315 p. (In Russ.).Сакун И. А. Винтовые компрессоры. Ленинград: Машиностроение, 1970. 400 с.Sakun I. A. Vintovyye kompressory [Screw compressors]. Leningrad, 1970. 400 p. (In Russ.).Амосов П. Е., Бобриков Н. И., Шварц А. И. [и др.]. Винтовые компрессорные машины. Справочник. Ленинград: Машиностроение, 1977. 256 с.Amosov P. E., Bobrikov N. I., Shvarts A. I. [et al.]. Vintovyye kompressornyye mashiny. Spravochnik [Screw compressor machines. Handbook]. Leningrad, 1977. 256 p. (In Russ.).Райковский Н. А., Юша В. Л., Коренев В. А., Кузнецов К. И., Карпусь В. С. Анализ механических потерь в рабочей камере ротационно-пластинчатых машин // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2020. Т. 4, № 1. С. 23–32. DOI: 10.25206/25880373-2020-4-1-23-32.Raikovsky N. A., Yusha V. L., Kuznetsov K. I., Korenev V. A., Karpus V. S. Analiz mekhanicheskikh poter' v rabochey kamere rotatsionno-plastinchatykh mashin [Analysis of mechanical losses in working chamber of rotary vane machines] // Omskiy nauchnyy vestnik. Ser. Aviatsionno-raketnoye i energeticheskoye mashinostroyeniye. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2020. Vol. 4, no. 1. P. 23-32. DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-23-32. (In Russ.).Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств»: приказ от 15.12.2020 г. № 533 / Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору. URL: https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=390702 (дата обращения: 23.06.2023).Ob utverzhdenii federal'nykh norm i pravil v oblasti promyshlennoy bezopasnosti «Obshchiye pravila vzryvobezopasnosti dlya vzryvopozharoopasnykh khimicheskikh, neftekhimicheskikh i neftepererabatyvayushchikh proizvodstv»: prikaz ot 15.12.2020 g. № 533 [On approval of federal norms and rules in the field of industrial safety «General rules of explosion safety for explosion and fire hazardous chemical, petrochemical and oil refining production facilities»: Order No. 533 dated 15.12.2020]. URL: https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=390702 (accessed: 23.06.2023). (In Russ.).ГОСТ Р 54802-2011 (ИСО 13631:2002). Нефтяная и газовая промышленность. Компрессоры поршневые газовые агрегатированные. Технические требования. Введ. 2013–06–01. Москва: Cтандартинформ, 2014. 92 с.GOST R 54802-2011 (ISO 13631:2002). Neftyanaya i gazovaya promyshlennost'. Kompressory porshnevyye gazovyye agregatirovannyye. Tekhnicheskiye trebovaniya [Petroleum and natural gas industries. Packaged reciprocating gas compressors. Technical requirements]. Moscow, 2014. 92 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.