Разработчики Передовой инженерной школы "Цифровой инжиниринг" Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого при помощи технологий системного цифрового инжиниринга выполнили многовариантные расчеты прочности конструкций и отдельных узлов ледостойкой стационарной платформы ЛСП "А" газового месторождения Каменномысское-море. Работы выполнялись на собственной цифровой платформе CML-Bench® по заказу ООО "Морнефтегазпроект" (дочернее общество ПАО "Газпром нефть").
Месторождение Каменномысское-море расположено в Обской губе Карского моря, на арктическом шельфе в экстремальных ледовых и климатических условиях и по размеру запасов газа относится к категории уникальных - около 555 млрд куб. м. Проект разработки месторождения включает в себя морскую и сухопутную части, ключевым объектом обустройства в море является ледостойкая стационарная платформа.
Сотрудники Инжинирингового центра (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ разработали цифровой двойник и провели серию цифровых испытаний для оценки прочности конструкции ледостойкой стационарной платформы.
"Передовая технология цифровых двойников часто востребована в проектах конструкций, разрабатываемых для экстремальных условий эксплуатации, потому что именно эта технология позволяет провести цифровые испытания там, где провести натурные испытания затруднительно. Специалисты "Центра компьютерного инжиниринга" (CompMechLab®) на цифровой платформе CML-Bench® уже разрабатывали такие сложные изделия, как металло-композитные сани для транспортировки крупногабаритных сверхтяжелых грузов в условиях Арктики и Антарктики, а также узлы и агрегаты морской ледостойкой стационарной платформы "Приразломная"", - объяснил значимость реализации проекта на цифровой платформе разработки и применения цифровых двойников CML-Bench® проректор по цифровой трансформации, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ "Цифровой инжиниринг" Алексей Боровков.
Инженеры Передовой инженерной школы СПбПУ провели многовариантные расчеты прочности опорного основания ледостойкой платформы, свайного крепления, которое удерживает платформу на месте, борта в районе ледового пояса, верхних строений, вертолетной площадки при аварийной посадке вертолета и других элементов как надводной, так и подводной части платформы, проверили усталостную прочность элементов конструкций.
Для проведения расчетов использовались высокопроизводительные вычислительные системы, в частности, суперкомпьютерный центр "Политехнический".
"Нам удалось в кратчайшие сроки разработать компьютерные модели и выполнить расчёты большого числа вариантов для оценки прочности сооружений при всех возможных эксплуатационных воздействиях: от различных режимов работы, до погодных условий, ветровой и снеговой нагрузки, воздействий льда и др. Для расчетов прочности при различных экстремальных явлениях мы использовали данные о катаклизмах и опасных природных явлениях, происходивших в месте размещения платформы, в Карском море, за последние 100 лет. Всего мы провели анализ более 1000 комбинаций расчетных нагрузок", - подчеркнул начальник отдела Передовой инженерной школы СПбПУ "Цифровой инжиниринг" Александр Михайлов.
Вице-губернатор Владимир Княгинин отметил ведущую роль петербургских вузов, и в частности Политехнического университета Петра Великого, в решении актуальных задач научно-технологического развития, в том числе таких стратегически значимых для страны территорий, как Российская Арктика.
Только в рамках действующей на базе вуза Передовой инженерной школы ведется совместная работа в области системного цифрового инжиниринга с более чем 20 высокотехнологичными компаниями и корпорациями. Общий объем запланированного до 2030 года софинансирования со стороны индустриальных партнеров ПИШ СПбПУ составляет 1,7 млрд рублей для решения фронтирных инженерных задач и открытия 15 технологических магистратур и новых научно- образовательных пространств.
Целью научно-технического сопровождения данного проекта стало обеспечение надежности принимаемых в ходе проектирования решений. Генеральным проектировщиком обустройства уникального по запасам газа месторождения Каменномысское-море является ООО "Газпром морские проекты". Проектная документация на платформу была разработана силами АО "ЦКБ "Коралл".
Как отметил главный инженер проекта ООО "Морнефтегазпроект" Антон Воробьев сотрудники Инжинирингового центра ПИШ СПбПУ успешно провели альтернативные прочностные расчеты конструкций платформы и сопоставили свои результаты с результатами расчетов АО "ЦКБ "Коралл". Таким образом была проведена кросс-платформенная верификация расчетов АО "ЦКБ "Коралл": подтверждена адекватность расчетных моделей и точность проведенных расчетов, проведен сравнительный анализ расчетных схем и полученных результатов расчетов. Таким образом, специалисты ПИШ СПбПУ подтвердили принятые проектные решения для рассмотренного диапазона условий нагружения.
***
В общей сложности в Санкт-Петербурге действуют шесть передовых инженерных школ на базе ведущих вузов-победителей федерального проекта: СПбПУ Петра Великого, ИТМО, СПбГМТУ, СПбГУ, ПГУПС и ЛЭТИ.
Основные цели проекта - обеспечить высокопроизводительные экспортно ориентированные секторы экономики страны высококвалифицированными кадрами для достижения технологической независимости; создавать новейшие виды высокотехнологичной продукции в партнерстве с высокотехнологичными компаниями Российской Федерации.
Данный проект реализуется до 2030 года. Только в этом году участие в нем петербургских вузов позволило привлечь в наш город федеральное финансирование на эти цели в объеме 2 млрд 387,9 млн рублей.
Всего в России участниками проекта являются пятьдесят передовых инженерных школ.