Инженеры СПбПУ гарантировали 100-летнюю надежность ледостойкой платформы

Разработчики Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого с применением технологий системного цифрового инжиниринга выполнили всесторонние расчёты прочности конструкций и отдельных узлов ледостойкой стационарной платформы ЛСП «А» для газового месторождения Каменномысское-море. Работы проводились на собственной цифровой платформе CML-Bench® по заказу компании «Морнефтегазпроект» — дочернего предприятия «Газпром нефти».

Месторождение Каменномысское-море располагается в Обской губе Карского моря на арктическом шельфе и характеризуется сложными ледовыми и климатическими условиями. Запасы газа этого месторождения уникальны, составляя около 555 миллиардов кубометров. Проект его разработки охватывает как морскую, так и сухопутную части, где центральный объект в море — ледостойкая стационарная платформа.

Инженеры Инжинирингового центра (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ создали цифровой двойник платформы и осуществили серию цифровых испытаний для проверки прочности конструкции.

«Цифровые двойники пользуются большой популярностью в проектах, предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях. Они позволяют провести цифровые испытания там, где реальное тестирование затруднено. Наш центр, используя платформу CML-Bench®, уже участвовал в создании таких сложных проектов, как металло-композитные сани для транспортировки крупногабаритных грузов в Арктике и Антарктике, а также различных элементов ледостойкой платформы "Приразломная"», — пояснил Алексей Боровков, проректор по цифровой трансформации и руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».

В ходе работ были проведены сложные расчёты прочности опорной конструкции платформы, ее свайного основания, бортов в области ледового пояса, верхних элементов, включая вертолётную площадку, и других частей как надводной, так и подводной части сооружения. Особое внимание уделялось усталостной прочности ключевых элементов конструкции.

Для выполнения этих расчётов использовались высокопроизводительные вычислительные системы, в том числе мощности суперкомпьютерного центра «Политехнический».

«Мы разработали цифровые модели платформы и провели расчёты для всевозможных эксплуатационных сценариев, включая различные режимы работы, метеоуровия, ветровые и снеговые нагрузки, а также влияние льда. Для обработки данных использовались сведения о природных явлениях и катаклизмах, происходивших в месте расположения платформы в Карском море за последние сто лет. В общей сложности мы проанализировали более 1000 комбинаций нагрузок», — отметил Александр Михайлов, начальник отдела Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг».

Вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин подчеркнул важную роль Петербургских университетов, особенно Политехнического университета Петра Великого, в выполнении значимых для страны задач в сфере научно-технологического развития, в том числе таких стратегических территорий, как Российская Арктика.

Совместная работа, проводимая на базе Передовой инженерной школы СПбПУ, охватывает более 20 высокотехнологичных компаний и корпораций. Объём планируемого финансирования до 2030 года со стороны индустриальных партнёров составляет 1,7 миллиарда рублей. Эти средства позволят решить актуальные инженерные задачи и создать 15 магистратур, а также новые научные и образовательные пространства.

Целью проекта стало обеспечение надежности технических решений, принимаемых в ходе проектирования. Главным проектировщиком разработки месторождения Каменномысское-море является ООО «Газпром морские проекты», а документация на платформу разрабатывалась АО «ЦКБ "Коралл"».

«В результате альтернативных прочностных расчётов, проведённых нашими специалистами, мы смогли подтвердить адекватность расчётов АО "ЦКБ «Коралл»" и выполнили кросс-платформенную верификацию. Наш анализ подтвердил правильность принятых проектных решений с учётом всесторонних нагрузок», — сообщил Антон Воробьев, главный инженер проекта ООО «Морнефтегазпроект».