В цифровой среде
По мнению экспертов, цифровизация уже не просто тренд, а неотъемлемая часть современного подхода к эксплуатации и управлению насосным оборудованием.
Цифровые технологии глубоко проникли в различные сферы промышленности. В том числе такие решения активно интегрируются в производство и эксплуатацию насосного оборудования в системах водоснабжения и теплопотребления. Цифровизация позволяет повысить долю автоматизации рабочих процессов, обеспечить стабильную работу оборудования.
Современный тренд
По мнению руководителя направления «КИПиА» ООО СИЭНПИ РУС Дениса Шустина, интеграция цифровых технологий в сферу насосных систем в последние годы претерпевает значительные изменения. И сегодня цифровизация — это уже не просто тренд, а неотъемлемая часть современного подхода к эксплуатации и управлению насосным оборудованием. На текущий момент наиболее широкое распространение получили SCADA-системы (системы диспетчерского контроля и сбора данных). На большинстве объектов, где установлены насосы мощностью более 200 кВт, использование данных систем уже является стандартом. «Также мы наблюдаем стремительный рост использования облачных серверов для удаленного мониторинга и управления насосными станциями повышения давления, особенно в коммунальном секторе. Это достаточно экономичное решение, позволяющее клиентам организовать удаленный доступ к данным через модем и личный кабинет на облачном сервере, что обеспечивает оперативный доступ к информации, позволяет в режиме реального времени контролировать параметры и быстро реагировать на внештатные ситуации. В своей работе мы активно используем практически все современные цифровые технологии, включая SCADA-системы и облачные решения для удаленного мониторинга и управления. Это позволяет нам предлагать самые современные и эффективные решения для обеспечения оптимальной работы насосных систем».
Что касается более сложных технологий, продолжает Денис Шустин, таких как предиктивное обслуживание (аналитика и прогнозирование неисправностей), интеграция с IoT (интернет вещей) и цифровые двойники, то они, на первый взгляд, внедряются относительно единично, но при этом мы видим растущий интерес к ним. «Эти решения открывают перспективы для значительного повышения эффективности, снижения затрат на обслуживание и увеличения срока службы оборудования. Предиктивное обслуживание, например, позволяет прогнозировать сбои и проводить профилактическое обслуживание, предотвращая дорогостоящие поломки и простои. Интеграция с IoT обеспечивает сбор данных с датчиков, установленных на оборудовании, в режиме реального времени, что позволяет проводить более точный анализ и оптимизировать работу систем», — подчеркивает эксперт.
Обеспечить эффективность
Схожие выводы делают и другие представители рынка насосного оборудования. По словам технического директора, управляющего продажами по СЗФО ООО «ПАМПМЭН РУС» Марата Каплунова, цифровые технологии кардинально трансформируют производство и эксплуатацию насосных систем. В современном производстве автоматизация играет ключевую роль, обеспечивая стабильное качество продукции. «Благодаря внедрению на нашей фабрике автоматизированных линий сборки мы достигаем высокой точности процессов, что минимизирует человеческий фактор и повышает надежность конечного продукта. В этом году мы запускаем полностью автоматизированную сборку насосных станций, что позволит значительно ускорить производство и снизить издержки, сохраняя при этом высокие стандарты качества».
Кроме того, отмечает Марат Каплунов, в эксплуатации насосов Pumpman реализована возможность управления циркуляционными насосами как через PWM (ШИМ), так и по Wi-Fi. Это существенно упрощает как монтаж, так и обслуживание системы, позволяя пользователям контролировать и управлять насосами удаленно. Система удаленного мониторинга и управления предоставляет возможность оперативно реагировать на изменения в работе насосов, что значительно повышает их эксплуатационную эффективность и надежность. Таким образом, цифровые технологии не только улучшают производственные процессы, но и обеспечивают более удобное и эффективное управление насосными системами в реальном времени.
На всех этапах
Директор направления разработки и производства насосных установок ANTARUS компании «Элита» Евгений Волчков считает, что цифровые технологии уже давно перестали быть просто инструментом оптимизации — сегодня это основа для прорывных решений в строительстве и производстве инженерного оборудования. Но ключевой момент — их сквозное применение на всех этапах жизненного цикла: от проектирования до эксплуатации. Именно такой подход реализуется в компании «Элита». Например, программа «Умная вода» — это не просто софт для расчетов, а полноценная цифровая модель систем водоснабжения. Ее интеграция в BIM-платформу Renga через одноименный плагин позволяет сразу «встраивать» расчеты в проект, минимизируя риски ошибок на стыке дисциплин.
Но цифровизация — это не только проектирование, добавляет Евгений Волчков. «В производстве установок ANTARUS мы используем цифровые двойники комплектующих: как только модель попадает в работу, система автоматически формирует наряд-заказ, а станки лазерной резки и сварки получают задания без участия человека. AntarusLab — наш испытательный стенд — в автоматическом режиме проверяет каждую единицу оборудования по 20+ параметрам (КПД, напор, ток и др.), что гарантирует соответствие заявленным характеристикам. Также для клиентов критически важна прозрачность эксплуатации. Система диспетчеризации оборудования METERUS в режиме 24/7 передает данные о работе установки на сервер, фиксирует аварии и даже хранит актуальные инструкции под конкретную версию ПО. Это не просто мониторинг — это, в том числе, прогнозное обслуживание оборудования на объекте. Главный вывод: когда цифровая модель сопровождает оборудование на всех этапах — от чертежа до эксплуатации — риски брака и нештатных ситуаций стремятся к нулю. Для отрасли, где цена ошибки измеряется миллионами, такой подход становится не преимуществом, а стандартом», — резюмирует представитель рынка.
В СПбГАСУ усовершенствовали вилочный погрузчик
Производительность складских помещений можно повысить, используя модернизированный вилочный погрузчик.
Обычному вилочному погрузчику необходимо сделать несколько маневров, чтобы развернуться на 90 градусов к складской полке и выгрузить паллет с грузом. Аспирант Дмитрий Семенов и профессор Иван Воронцов из Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета предложили использовать модификацию рабочего узла, оснастив его поворотным механизмом, а гидравлическую схему — гидромотором, который контролировал бы работу узла.
При этом регулировку подачи рабочей жидкости в системе нужно сделать не ступенчатой, а объемной бесступенчатой, что позволит осуществлять подъем/опускание грузозахватных вил и поворот рабочего узла плавно, исключая резкие движения и толчки. Гидравлическая схема и сопутствующий поворотный механизм могут применяться в складских помещениях с шириной проходов, не превышающих 1,75 метра.
В ходе работы ученые опросили персонал логистической компании, изучили уже существующие решения по вилочным погрузчикам, в том числе рассмотрели современные технологии — виртуальную и дополненную реальность, автоматизированные складские помещения, беспилотные вилочные погрузчики. Рассчитали схему и проверили теоретические результаты с помощью компьютерного моделирования. Получен патент на изобретение.
Авторы патента уверены: разработка может быть интересна организациям, занимающимся хранением и сортировкой продукции пищевой промышленности, логистическим компаниям по доставке бытовых приборов и инструментов, предприятиям в сфере машиностроения и станкостроения.
«В дальнейшем мне необходимо включить описание поворотного механизма в содержание своей кандидатской диссертации, выполнить автоматизацию вилочного погрузчика посредством написания программы для ЭВМ и создать цифровую модель системы управления рабочим циклом. Затем предстоит воплотить результат в виде опытного образца и защитить данное исследование в кандидатской», — рассказал Дмитрий Семенов.
В планах молодого ученого — приступить к модернизации других гидравлических систем подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин, поскольку отечественная техника должна соответствовать современным тенденциям развития и создавать конкуренцию европейским и азиатским аналогам.
Битум в гидроизоляции: от чудес света до наших дней
Битум известен людям не одно тысячелетие. Его уникальное свойство не пропускать воду высоко ценилось еще в древности. С середины XIX века началась новая история материала, но он все так же незаменим в строительстве.
Природный герметик
У многих людей слово «битум» ассоциируется с покрытием современных автодорог. Однако еще задолго до их появления человечество применяло битум для защиты своих жилищ от влаги. Речь идет о природном материале, который образуется из нефти в результате длительного выветривания. Часто в местах естественного выхода нефти на поверхность земли появляются битумные озера. Древние люди, жившие на территориях, богатых залежами «черного золота», охотно пользовались натуральным битумом в строительстве. Из него делали прочный кирпич, который не пропускал воду, применяли «жидкий асфальт» для герметизации и гидроизоляции сооружений. Сложно представить, что в Индии был найден бассейн, облицованный асфальтом, который построили свыше пяти тысяч лет назад!
«Bitumen» с латинского — «липкий, смолистый», происходит от древнего «jatu» (санскрит) — смола, выделяющаяся из деревьев
Если верить летописям, создание Висячих садов Семирамиды — одного из семи чудес света —не обошлось без битума. Чтобы «вырастить» грандиозный зеленый оазис посреди пустыни и обеспечить ему постоянный полив, требовалось огромное количество воды. Для ее подачи были устроены многочисленные каналы, желоба, лотки, трубы, и вся эта система нуждалась в гидроизоляции. Единственным материалом, который в то время мог справиться с данной задачей, был битум. Позже природный асфальт пригодился для возведения Великой Китайской стены и многих других легендарных объектов.
Эпоха асфальта
Новая эпоха применения битумов началась чуть менее двухсот лет назад — с промышленным освоением нефтяных месторождений в Европе. До этого улицы в городах мостили камнями, но уже в 1835 году применили асфальтобетон для устройства тротуаров Королевского моста в Париже. Годом позже такое покрытие смогли оценить жители Лондона, а затем Филадельфии. С середины XIX века битумно-минеральные составы производят во Франции, Швейцарии, США и других странах. В Российской империи первый асфальт был уложен в 1866 году на улицах Петербурга, а к 1880 году появился в Кронштадте, Москве, Риге, Киеве, Одессе и Харькове.
Мощным толчком к развитию нефтяной промышленности стало появление автомобилей, первый из которых в 1896 году сконструировал Генри Форд
Бурно развивающаяся автомобильная индустрия требовала новых технологических решений, лучшим из которых оказался асфальт. Для строительства дорог стали применять искусственные битумы, полученные в результате окисления сырья. Первые промышленные партии такого битума выпустили в 1844 году, применив технологию барботажа воздуха через слой нефтяных остатков при температурах 204° и 316° по Цельсию.
Литой асфальт (на основе природных битумов) впервые был уложен в 1876 году в США. Спустя шестнадцать лет индустриальным методом изготовили пилотную дорожную конструкцию шириной три метра. А в 1904 году с помощью гудронатора со свободным истечением горячего битума построили дорогу протяженностью 29 км.
Битум: новое прочтение
В 1936 году, через 44 года после строительства первого битумного дорожного покрытия, в Турине открылся завод IMPER ITALIA. Он производил гидрофобизаторы, герметики и битумные эмульсии, предназначенные для гидроизоляции крыш и фундаментов. Со временем компания расширила ассортимент, включив в него защитные покрытия для стальных конструкций и бетонных сооружений.
За 87 лет предприятие прошло большой путь развития в области изоляции, постоянно совершенствуя свои продукты. Рос и географический охват — сегодня бренд представлен в 85 странах мира.
Создатели материалов сделали ставку на уникальный состав, включив в него АПП-полимеры. Это обеспечило повышенную теплостойкость покрытия. Оно способно выдерживать самые высокие температуры (до +130 ͦ по Цельсию) и не «течет» на солнце. Такое свойство позволяет эффективно использовать материал в любом климате, в том числе в жарких регионах.
Линейка IMPER включает материалы разных ценовых категорий — стандарт, бизнес, премиум. Особое место в этом ряду занимают мембраны IMPER LUX Н и IMPER LUX В (для нижнего и верхнего слоев гидроизоляции). Они отличаются высокой эластичностью, тепло- и морозостойкостью. Изделия, выполненные на полиэфирной основе, универсальны: подходят и для кровли, и для фундаментов. Материалы с основой из стеклоткани предназначены только для кровельных решений.
Помимо этого, компания развивает линейку сопутствующих товаров, которые необходимы для устройства надежной и долговечной гидрозащиты, — это специальные мастики и праймеры. Также ведется работа и над другими новинками, которые обещают удивить потребителей.
Итак, современные битумосодержащие материалы в XXI веке далеко ушли по своим характеристикам от родоначальника — природного битума. Передовые технологии позволили приблизить их к совершенству: улучшить надежность, прочность, стойкость к воздействию экстремальных температур, сделать удобным и монтаж, и эксплуатацию. Но, как и пять тысяч лет назад, этот материал по-прежнему помогает решать различные задачи в строительстве, обеспечивая комфорт и безопасность людей.