ОНХ-Холдинг: программные продукты для повышения эффективности производства

Стратегии развития ведущих компаний отрасли сегодня  ярко демонстрируют тренд на автоматизацию и цифровизацию, при этом на рынке  IT-услуг заметен острый  дефицит качественных прикладных программ, практических кейсов цифровой трансформации  химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей индустрии.

В этой связи особенно актуальным будет наш разговор с Генеральным директором ООО «Оргнефтехим-Холдинг» Александром Александровичем Бабыниным о новых специализированных программных продуктах, создаваемых специалистами компании для  нефтепереработчиков и химиков,  помогающих им решать задачи повышения эффективности производства и обеспечения надежной работы оборудования.

- Александр Александрович, Ваша компания известна на рынке как строительный и инжиниринговый холдинг, работающий в области нефтепереработки и нефтехимии. Как появилась  идея – создавать собственные программные продукты?

Действительно, сегодня Холдинг представляет собой крупный инженерно-строительный комплекс, целью которого является реализация проектов модернизации или строительства нефтеперерабатывающих и нефтегазохимических мощностей: от разработки концепции, организации финансирования до проектирования, строительства, обеспечения поставки оборудования, пусконаладки, ввода в эксплуатацию и достижения запланированных проектом технико-экономических показателей.

При таком объеме задач мы постоянно находимся в поиске оптимальных программных решений для реализации тех или иных проектов. Казалось бы, сегодня нет дефицита в качественных IT- продуктах для создания любого проекта, но, когда начинаешь разбираться с каждым по существу, оказывается, что одно предложение слишком дорогое, другое – мало функционально, третье надо дополнить четвертым для того, чтобы оно работало, и так далее. И среди всего многообразия предложений надо выбрать единственно правильный продукт, полностью соответствующий нашим ключевым принципам, которые гарантируют Заказчику безопасность, а также снижение капитальных и эксплуатационных затрат. Как показывает практика, чаще всего в таком случае самым рациональным решением является создание собственного IT-продукта, наиболее отвечающего нашим задачам и запросам Заказчика.

Работа по созданию специализированного программного продукта предполагает несколько этапов: мы создаем уникальное IT-решение, проверяем его функционал на наших проектах и только потом, при условии успешной эксплуатации, предлагаем его рынку, нашим партнерам и коллегам. Так появился наш Программный продукт «EPC BASIS (ИНКОСНА), обеспечивающий взаимодействие и координацию заказчика, проектной организации, поставщиков оборудования и строительных организаций.

Аналогично, с учетом запроса рынка на современную, качественную программу моделирования трансферных трубопроводов, мы пришли к решению начать разработку программного комплекса «Оргнефтехим-Про». Поставщики программных продуктов не смогли предложить нам решение, которое полностью соответствовало нашим запросам, и мы создали его сами. Кстати, не только создали, а уже успешно использовали при проектировании установки ПМ-3 (ООО «Афипский НПЗ»). В результате капитальные затраты на трансферный трубопровод сократились ориентировочно на 20%.

Или, например, еще один опыт проектирования трансферных трубопроводов с применением «Оргнефтехим-Про» - это установка ЭЛОУ-АВТ-6 для АО «ТАНЕКО».

- Пожалуйста, расскажите подробнее, что собой представляет ПК «Оргнефтехим-Про», и каковы его возможности?

Программный комплекс «Оргнефтехим-Про» предназначен для выполнения гидродинамических и поверочно-оценочных расчётов, в том числе, нестационарных, разветвленных трубопроводов в нефтепереработке, нефтехимии, газовой и химической промышленности, на объектах ОЗХ и ЖКХ.

Изначально программа создавалась для проведения гидродинамических расчетов в трансферных трубопроводах, чтобы, с одной стороны, не было локального запирания трубопроводов при достижении скорости звука, а с другой стороны, чтобы избежать образования снарядного режима течения возникновения вибраций и шумов.

Первым появился модуль для расчёта физических и транспортных свойств двухфазных смесей «Поток», –  в смесь можно добавлять чистые вещества или псевдокомпоненты, полученные в результате разгонки.  На этом этапе разработки мы реализовали методики, аналогичные заложенным в лучшие зарубежные программы Hysys и Pro-II.

Тем не менее, приоритетной задачей для нас был расчёт трансферных трубопроводов, поэтому следующим разрабатываемым модулем стал «Трансфер». Данный модуль изначально рассматривался как нестационарный, в его основу заложена нестационарная двухжидкостная модель, аналогичная гидродинамическим моделям зарубежных программ Relap-7 и Trace, которые используются в атомной промышленности. Отдельное внимание пришлось уделить расчёту фазового равновесия многокомпонентных парожидкостных смесей, но и эта задача была успешно решена.  В настоящее время осуществляется тестирование модуля, сравнение заложенных моделей с экспериментальными данными.

Параллельно с модулем «Трансфер» велась разработка стационарного расчёта разветвлённого трубопровода, этот модуль мы назвали «Сети». Стоит подчеркнуть, что все инженерные сети и магистральные трубопроводы являются разветвлёнными трубопроводами, часто закольцованными, их можно представить в виде графов с отдельными ветвями. Соответственно, и среды в таких трубопроводах однофазные – вода, газы. Учитывая этот факт, мы дополнили комплекс моделями расчёта физических свойств однофазных смесей. В настоящее время базовой версией программы являются модули «Поток» и «Сети».  Модуль «Трансфер» является дополнительным и может быть приобретён при необходимости.

Надо отметить, что программный комплекс имеет модульную конструкцию, что, в свою очередь, позволяет осуществлять гибкую лицензионную политику. И для Заказчика это –     принципиальное решение, так как оно позволяет выбирать только интересующий его функционал, что существенно сокращает капитальные затраты. Например, проектной организации будет интересна полная версии программы с расширенным функционалом, позволяющим проводить расчёт материально-теплового баланса части схемы или целой установки, а заводу скорее всего понадобится только ограниченный (узкий) функционал, например, гидравлический расчёт трубопроводов с гомогенной средой.  В дальнейшем, при необходимости, Заказчик может приобретать дополнительные модули и подключать их к уже имеющимся.

-  Каковы особенности и преимущества продукта, разработанного специалистами ООО «ОНХ-Холдинг», по сравнению с другими подобными предложениями?

Основными преимуществами нашего продукта является аналогичность методик расчёта свойств смесей программам Aspen Hysys, Pro-II, а также наличие нестационарного модуля, который позволяет выполнить гидродинамический расчёт схемы в динамическом режиме.

В модуле расчёта свойств имеется возможность смоделировать разгонку, или смоделировать свойства псевдокомпонентов по результатам выполненной ранее разгонки, например, в базовом проекте или в программе Aspen Hysys.

Модуль «Нестационарный расчёт» даёт дополнительные преимущества –  возможность учесть данные неравновесности испарения для парожидкостной смеси, условия запирания парожидкостного потока жидкостью и колебания давления в вертикальных трубопроводах, образование ударных волн и гидроударов. Учёт всех вышеперечисленных значений, условий и факторов процесса позволяет выполнять работы по проектированию энергоэффективного трубопровода с минимальными тепловыми и гидравлическими потерями, что позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты, а также минимизировать риски возникновения вибраций и запирания потока. С возможностями этого модуля любую стационарную задачу мы можем решать как нестационарную, и это избавляет от многих проблем.

В настоящее время разрабатывается возможность импорта геометрии трубопроводов из xml файлов, которые могут быть экспортированы в данный формат из программ для трехмерного проектирования, например, из AVEVA PDMS и др.

-  Вы  уже  упомянули о применении ПК при проектировании установки ПМ-3 и ЭЛОУ-АВТ-6, а где еще применялась программа?

Например, наша программа «Оргнефтехим-Про» была использована при проектировании шлемового трубопровода колонны-осушителя установки гидроочистки средних дистиллятов. Задача состояла в подборе конфигурации и диаметров разветвляющего трубопровода с паровой фазой от колонны до АВО (16 штук, 32 входных штуцера) и коллектора паро-конденсатной смеси после АВО. Конечной целью являлась минимизация перепада давления и равномерное распределение расходов по АВО. Аппараты воздушного охлаждения моделировались специальным элементом в составе схемы, на которых указывалось гидравлическое сопротивление и тепловая нагрузка. Таким образом, был проведён гидродинамический и тепловой расчёт части технологической схемы в составе: выхода из колонны, шлемового трубопровода до АВО, коллекторного трубопровода от АВО до доохладителя верхнего продукта осушителя.

В результате проведённых расчётов и анализа полученных данных была выбрана схема с двумя параллельными потоками из осушителя. Применённое решение уменьшило число тройников и отводов по ходу потока, а также  геометрические размеры трубопровода, что привело к сокращению перепада давления (приблизительно на 20%). Особенностью проведённого расчёта был учёт истинного объёмного содержания жидкости пароконденсатной смеси в нисходящих трубах коллектора и его влияния на гидростатический перепад давления. Так как при проектировании в нисходящих трубопроводах закладывался кольцевой режим течения двухфазного потока, то при использовании гомогенной модели гидростатический перепад давления был в несколько раз ниже, чем при использовании модели раздельного течения. При данных условиях только использование моделей с раздельным течением паровой и жидкой фаз (модель двухфазного течения) позволяет корректно рассчитывать перепад давления с учётом гидростатического напора.

-  Учитывая опыт проведенных испытаний,  можно озвучить конкретные цифры экономической эффективности использования ПК?

Да, уже сейчас мы можем говорить о том, что при проектировании трансферных трубопроводов с использованием ПК «Оргнефтехим-Про» капитальные затраты сокращаются на 20%, что достигается за счет уменьшения металлоемкости, и на 10% снижаются эксплуатационные расходы, благодаря тому, что оптимальная конфигурация трансферного трубопровода снижает тепловые потери на участке от печи до колонны и, соответственно, возможный перегрев змеевика печи.

Программа «Оргнефтехим-Про» - это удобный инструмент проектирования для сотен предприятий в разных отраслях промышленности, таких как химия, нефтехимия, нефтепереработка, нефтедобыча – везде, где есть гидродинамические расчеты. Каждый Заказчик при этом гарантированно получит качественный IT-продукт с гибкой модульной программой и лицензионной политикой.   

-  Как Вы видите перспективы развития ПК?

Мы не останавливаемся на достигнутом: сейчас перед нами стоит стратегическая задача – создать универсальный программный комплекс, который позволит выполнить технологический расчёт установок и сопутствующие им гидродинамические расчёты в нефтепереработке и нефтехимии.

В настоящее время у нас параллельно разрабатываются несколько дополнительных модулей, один из них – модуль для подбора предохранительных клапанов. Далее приоритетным направлением развития программного продукта является разработка модуля расчёта технологического оборудования, который совместно с модулем расчёта разветвленных сетей позволит проводить расчёт материально-тепловых потоков технологических схем и установок. Этот модуль позволит добавить в расчётную схему насосы, теплообменники, колонны, реакторы и другое оборудование. Отдельно прорабатывается вопрос с добавлением в схему контроллеров и возможности расчёта нескольких зависимых схем одновременно.

Как видите, цели мы себе ставим амбициозные. Но для этого у нас есть основание - сегодня «Оргнефтехим-Холдинг» имеет все возможности для динамичного развития: наши принципы и подходы, философия компании позволяют собрать лучших отраслевых специалистов, профессиональные интересы которых совпадают со стратегией холдинга – всегда только вперед!

От имени редакции и читателей журнала мы благодарим Александра Александровича Бабынина за содержательную беседу. Желаем успехов в научно-техническом   творчестве коллективу специалистов ООО «Оргнефтехим-Холдинг», а компании – развития и процветания.

Интервью провела Ирина Толстенко

Фото Владимира Горбунова