• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 февраля, 16:13
Губкинский университет
2,2 тыс

Экспресс-анализ позволил определить качество природного газа за несколько секунд вместо 20-40 минут

❋ 4.8

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина и Института проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН) создали технологию экспресс-анализа качества природного газа. Впервые для этих целей была разработана нейросеть, что позволило определить показатели качества пробы в режиме реального времени за несколько секунд вместо 20-40 минут традиционным способом — с помощью газовой хроматографии.

Экспресс-анализ позволил определить качество природного газа за несколько секунд вместо 20-40 минут / © Пресс-служба РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина

Разработка позволит вывести на новый уровень мониторинг качества газа при транспортировке и поставке потребителям, а главное, намного более оперативно реагировать на нештатные ситуации.

«Учитывая значение газотранспортной системы для экономики, инновации, повышающие безопасность и надежность снабжения, сегодня очень важны», — подчеркнул один из разработчиков нейросетевой модели, доцент кафедры автоматизации технологических процессов Губкинского университета Иван Брокарев.

Технология успешно прошла испытания на реальных производственных объектах, которые подтвердили, что точность измерений с помощью нового метода соответствует нормативным требованиям для коммерческого учета. Результаты исследования опубликованы в журнале «Вестник Томского государственного университета».

В рамках проекта ученые разработали специальную нейросеть, которую обучили на большом объеме данных, включающих показатели более миллиона газовых смесей. Ученые также реализовали модель псевдогаза — виртуального двойника природного газа, который математически описывает многообразие возможных смесей. Эти инструменты позволили сократить количество необходимых для измерения параметров до немногих ключевых — скорости звука в газе, его теплопроводности и концентрации углекислого газа. Требуемые показатели качества газа нейросеть определяет самостоятельно на основе анализа исходных данных.

Для сравнения, при традиционном способе анализа с помощью газового хроматографа оценивается концентрация нескольких десятков компонентов, а сама процедура исследования пробы занимает до 40 минут.

На втором этапе проекта ученые создали методику многоэтапной оценки точности анализа с помощью нейросети — дополнительную «страховку» достоверности каждого полученного результата. Также был исследован компактный измерительный модуль, снимающий необходимые показатели и передающий их на вычислительный блок, который можно устанавливать на узлах учета и других объектах газотранспортной системы.

«Около 99% анализов качества природного газа сегодня выполняется с помощью традиционных методов. Главный из них — газовая хроматография. Такие приборы дороги – стоимость одного хроматографа может достигать десятков млн рублей, громоздки и требуют регулярного и дорогого технического обслуживания. К тому же, это медленный процесс, а на узлах коммерческого учета, где надо фиксировать параметры в реальном времени, такие задержки осложняют работу. Наш метод позволяет в реальном времени анализировать качество природного газа с помощью коммерчески доступных измерительных приборов суммарной стоимостью до сотен тысяч рублей», — пояснил Иван Брокарев.

На сегодня доля альтернативных методов анализа газа в мире не превышает 1%. Внедрение нейросетевого подхода может стать первым шагом к изменению этого баланса, сделав постоянный контроль качества газа быстрым, доступным и повсеместным.

Разработанная коллективом ученых технология может быть доработана под разные задачи, например, для анализа природного газа промышленного назначения, для анализа биогаза и СПГ, мониторинга газа после гидроразрыва пласта на месторождениях и другие.

Общая протяженность газотранспортной системы России составляет более 180 тысяч км. Она является самой протяженной в мире. Основная часть газотранспортной системы входит в состав Единой системы газоснабжения (ЕСГ) России. ЕСГ представляет собой уникальный технологический комплекс, включающий в себя объекты добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения газа в европейской части России и Западной Сибири.

Качество природного газа определяет эффективность и безопасность цепочки его поставок — от заводов и электростанций до бытовых плит. При этом состав газа из разных месторождений и даже из одного трубопровода часто меняется. Это создает проблему для точного учета, справедливой цены и стабильной работы оборудования. Стандартные методы контроля качества газа плохо справляются с новыми вызовами: ростом доли трудноизвлекаемых запасов и нетрадиционных источников газа (СПГ, биогаза), а также требованиями к оперативной точности учета. Разработка ученых и инженеров-исследователей Губкинского университета и ИПУ РАН — часть глобального тренда на цифровизацию и интеллектуализацию нефтегазовой отрасли.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Губкинский университет
Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, известен также как Губкинский университет – ведущий российский вуз по подготовке кадров и проведению научных исследований для всей цепочки нефтегазового сектора. В университете действуют два научно-исследовательских института, отраслевые научно-образовательные центры, молодежные лаборатории, работает более 40 коллективов ученых-исследователей, выполняющих перспективные фундаментальные и поисковые проекты.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
28 июля, 07:01
Мария Азарова

Пик массовых расстрелов и смертей в результате суицида приходится на одно и то же время года. К такому выводу пришли медики, проанализировав данные о тысячах подобных трагедий в США за восемь лет.

28 июля, 06:37
Мария Азарова

Новый эксперимент показал, что собаки далеко не всегда готовы помогать людям бескорыстно. Ожидание вкусной награды влияет на поведение этих животных гораздо сильнее.

27 июля, 13:06
Игорь Байдов

Исследователи из США нашли в организме человека ранее неизвестный пептид BRP и проверили его работу на животных. В экспериментах он помог снизить аппетит и процент содержания жира без побочных эффектов. По механизму действия BRP напоминает препараты для снижения веса на основе ГПП-1, к которым относится семаглутид, но, предположительно, действует иначе: не через кишечник и поджелудочную железу, а преимущественно через центральные сигнальные пути в мозге, включая области гипоталамуса, участвующие в регуляции аппетита. Авторы новой научной работы рассматривают открытие как основу для принципиально нового класса лекарств от ожирения.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий