Логотип
ИЭА СТР
УДК 519.2 • EDN: WEVARC • e-Library ID: 91674050

РОЛЬ ЦИФРОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТАНДАРТИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ ДЛЯ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

• С. 110-118
🇷🇺 На русском

Для цитирования

Молина О.В., Карпов И.Д., Спрыгина Я.В. Роль цифрового проектирования в стандартизации конструкций из полимерных композитов для Крайнего Севера // Информационно-экономические аспекты стандартизации и технического регулирования. 2026. № 3(90). С. 110–118.

Аннотация

В статье исследуется роль цифровых инструментов проектирования (BIM-технологий, параметрического моделирования, автоматизированных систем нормативной проверки) в ускорении внедрения конструкций из полимерно-композитных материалов (ПКМ) при обустройстве нефтегазовых объектов в арктических условиях. Проведен обзор эксплуатационных преимуществ ПКМ для Крайнего Севера, проанализированы нормативные барьеры, препятствующие их массовому применению. Предложена концепция замкнутого цикла «проектирование – данные – стандартизация – проектирование», в рамках которой автоматизация проектирования выступает не только средством повышения эффективности инженерных работ, но и механизмом формирования информационной базы для развития нормативного регулирования. Разработан интегральный показатель качества проектных решений, позволяющий проводить многокритериальное сравнение конструкций из стали и ПКМ. Показано, что накопление верифицированных цифровых проектных данных может стать основой для разработки новых стандартов и ускорения процедур квалификации композитных решений для оценки свойств ОСЭ при уточнении его свойств.

Ключевые слова

полимерно-композитные материалы Арктика BIM-технологии стандартизация нефтегазовая инфраструктура автоматизация проектирования

Информация о финансировании

Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания «Разработка моделей деградации служебных свойств металлических и композиционных материалов для строительства в условиях многолетнемерзлых грунтов» (FSEG-2024-0009).

Об авторах

Молина Ольга Вячеславовна

Молина Ольга Вячеславовна — Студент, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, ( Санкт-Петербург, Россия )

Карпов Иван Дмитриевич

Карпов Иван Дмитриевич — Аспирант, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, ( Санкт-Петербург, Россия )

Спрыгина Яна Вадимовна

Спрыгина Яна Вадимовна — Специалист, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, ( Санкт-Петербург, Россия )

Список литературы

  1. 1. Ямал СПГ // НОВАТЭК : официальный сайт [Электронный ресурс]. – URL: https://www.novatek.ru/ ru/about/lng-projects/yamal-lng/ (дата обращения: 27.03.2026).
  2. 2. Арктик СПГ 2: официальный сайт проекта по производству сжиженного природного газа [Электронный ресурс]. – URL: https://arcticspg.ru/ (дата обращения: 27.03.2026).
  3. 3. Восток Ойл : проект // Арктическая Россия : официальный сайт [Электронный ресурс]. – URL: https:// arctic-russia.ru/project/vostok-oyl/ (дата обращения: 27.03.2026).
  4. 4. Ермаков Б.С., Швецов О.В., Ермаков С.Б. Особенности применения полимерных композиционных материалов при обустройстве нефтегазовых месторождений Арктического пояса // Глобальная энергия. – 2025. – №. 1. – С. 112–121.
  5. 5. Пезин Д.А., Ермаков Б.С., Нечаев Д.В. Работоспособность термопластичных полимеров в условиях арктического региона Российской Федерации // Глобальная энергия. – 2025. – Т. 31, № 4. – С. 134–145.
  6. 6. Ермаков Б.С. , Нечаев Д.В. , Швецов О.В. , Вологжанина С.А. Оценка применимости базальтопластиков для обустройства свайного фундамента в условиях Крайнего Севера // Строительные материалы и изделия. – 2025. – № 4. – С. 176–187.
  7. 7. Shrivastava P., Yaduwanshi D.K., Mishra V. и др. A comprehensive review of composite materials: current and future prospects in Aerospace Applications // Polymer Composites. – 2025.
  8. 8. Abdulrahman J., Ebhota W. S., Tabakov P. Y. Biopolymer composite materials in oil and gas sector // International Journal of Polymer Science. – 2024. – Т. 2024. – № 1. – С. 8584879.
  9. 9. Неметаллические материалы в Королевстве // Saudipedia : официальный сайт [Электронный ресурс]. – URL: https://saudipedia.com (дата обращения: 31.03.2026).
  10. 10. Thermoplastic composite pipe: the field proven, lowest cost pipe for demanding subsea oilfield applications // Airborne Oil & Gas : официальный сайт [Электронный ресурс]. – 2019. – URL: https://www.airborneoilandgas. com (дата обращения: 31.03.2026).
  11. 11. Макарова Е.А. и др. Применение полимерных и композитных материалов в конструкции магистральных нефтепроводов на участках с многолетнемерзлыми грунтами // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2025. – № 3 (171). – С. 135–147.
  12. 12. DNVGL-ST-F119. Thermoplastic composite pipes [Электронный ресурс]. – Edition August 2018. – DNV GL AS, 2018. – URL: https://www.dnv.com (дата обращения: 31.03.2026).
  13. 13. Baranidharan S. et al. Digital Innovations and Implementation Challenges in Oil and Gas Industry: Harnessing Technology //Revolutionizing AI and Robotics in the Oil and Gas Industry. – IGI Global Scientific Publishing, 2025. – С. 65–86.
  14. 14. Alshibani A. et al. Hybrid framework for investigating digital transformation barriers in the oil and gas sector // Energies. – 2024. – Т. 17. – № 23. – С. 6151.
  15. 15. Sacks R. et al. BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, designers, engineers, contractors, and facility managers. – John Wiley & Sons, 2018.
  16. 16. Зиновьев, А.А. Применение BIM-технологий при реализации проектов газоснабжения // Актуальные вопросы строительства на Дальнем Востоке России: Материалы научно-практической конференции, Хабаровск, 25 февраля 2025 года. – Хабаровск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения», 2025. – С. 43–48.
  17. 17. Rostamiasl V., Jrade A. Integrating building information modeling (BIM) and life cycle cost analysis (LCCA) to evaluate the economic benefits of designing aging-inplace homes at the conceptual stage //Sustainability. – 2024. – Т. 16. – № 13. – С. 5743.
  18. 18. Kaur R. et al. A comprehensive review on building information modelling (BIM), its implementations and applications //Discover Civil Engineering. – 2025. – Т. 2. – № 1. – С. 177.
🇬🇧 In English

THE ROLE OF DIGITAL DESIGN IN STANDARTIZATION OF POL-YMER COMPOSITE STRUCTURES FOR THE FAR NORTH

For citation

Molina O.V., Karpov I.D., Sprygina Ya.V. The Role Of Digital Design In Standartization Of Polymer Composite Structures For The Far North. Information and economic aspects of standardization and technical regulation. 2026;3(90):110–118. (In Russ.)

Abstract

The paper examines how digital design tools – BIM technology, parametric modelling, and automated code-checking systems – can accelerate the adoption of polymer composite material (PCM) structures for oil and gas infrastructure in the Arctic. Operational advantages of PCM under Far North conditions are reviewed, and the key regulatory barriers preventing their widespread use are identified. A closed-loop concept «design – data – standardisation – design» is proposed, in which design automation serves not only as a means of improving engineering efficiency but also as a mechanism for building the information base needed for regulatory development. An integral quality index for comparing steel and PCM design solutions is developed and demonstrated on a model example of a process trestle support structure. It is shown that the accumulation of verified digital design data can underpin the development of new standards and shorten the qualification procedures for composite solutions.

Keywords

polymer composite materials Arctic BIM technology standardization oil and gas infrastructure design automation

Funding information

The work was carried out with the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation as part of the state assignment “Development of Models for Degradation of the Performance Properties of Metallic and Composite Materials for Construction in Permafrost Conditions” (FSEG-2024-0009).

About the authors

Molina Olga Vyacheslavovna

Molina Olga Vyacheslavovna — Student, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, ( St. Petersburg, Russia )

Karpov Ivan Dmitrievich

Karpov Ivan Dmitrievich — Postgraduate Student, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, ( St. Petersburg, Russia )

Sprygina Yana Vadimovna

Sprygina Yana Vadimovna — Specialist, ( St. Petersburg, Russia )

References

  1. 1. Yamal SPG. NOVATEK, available at: https://www. novatek.ru/ru/about/lng-projects/yamal-lng/ (accessed 27.03.2026).
  2. 2. Arktik SPG 2, available at: https://arcticspg.ru/ (accessed 27.03.2026).
  3. 3. Vostok Oyl: proyek. Arkticheskaya Rossiya, available at: https://arctic-russia.ru/project/vostok-oyl/ (accessed 27.03.2026).
  4. 4. Ermakov, B.S., Shvetsov, O.V., Ermakov, S.B. Osobennosti primeneniya polimernykh kompozitsionnykh materialov pri obustroystve neftegazovykh mestorozhdeniy Arkticheskogo poyasa [Features of using polymer composite materials in the development of oil and gas fields in the Arctic belt]. Global Energy, 2025, vol. 31, no. 1, pp. 112–121.
  5. 5. Pezin, D.A., Ermakov, B.S., Nechaev, D.V. Rabotosposobnost’ termoplastichnykh polimerov v usloviyakh arkticheskogo regiona Rossiyskoy Federatsii [Performance of thermoplastic polymers in the Arctic region of the Russian Federation]. Global’naya energiya, 2025, vol. 31, no. 4, pp. 134–145.
  6. 6. Ermakov, B.S. , Nechaev, D.V. , Shvetsov, O.V. , Vologzhanina, S.A. Otsenka primenimosti bazal’toplastikov dlya obustrojstva svajnogo fundamenta v usloviyakh Krajnego Severa [Assessment of the applicability of basalt plastics for pile foundation construction in the Far North]. Stroitel’nye materialy i izdeliya, 2025, no. 4, pp. 176–187.
  7. 7. Shrivastava, P., Yaduwanshi, D.K., Mishra, V. et al. A comprehensive review of composite materials: current and future prospects in aerospace applications. Polymer Composites, 2025.
  8. 8. Abdulrahman, J., Ebhota, W.S., Tabakov, P.Y. Biopolymer composite materials in oil and gas sector. International Journal of Polymer Science, 2024, vol. 2024, no. 1, p. 8584879.
  9. 9. Nemetallicheskie materialy v Korolevstve [Nonmetallic materials in the Kingdom]. Saudipedia, available at: https://saudipedia.com (accessed 31.03.2026).
  10. 10. Thermoplastic composite pipe: the field proven, lowest cost pipe for demanding subsea oilfield applications. Airborne Oil & Gas, 2019, available at: https://www. airborneoilandgas.com (accessed 31.03.2026).
  11. 11. Makarova, E.A., Alimuradov, R.E., Strel’chuk, A.M. et al. Primenenie polimernykh i kompozitnykh materialov v konstruktsii magistral’nykh nefteprovodov na uchastkakh s mnogoletnemerzlymi gruntami [Application of polymer and composite materials in the construction of trunk oil pipelines in permafrost areas]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Neft’ i gaz, 2025, no. 3, pp. 135–147.
  12. 12. DNVGL-ST-F119. Thermoplastic composite pipes. Edition August 2018. DNV GL AS, 2018, available at: https://www.dnv.com (accessed 31.03.2026).
  13. 13. Baranidharan, S. et al. Digital Innovations and Implementation Challenges in Oil and Gas Industry: Harnessing Technology. Revolutionizing AI and Robotics in the Oil and Gas Industry. IGI Global Scientific Publishing, 2025, pp. 65–86.
  14. 14. Alshibani, A. et al. Hybrid framework for investigating digital transformation barriers in the oil and gas sector. Energies, 2024, vol. 17, no. 23, p. 6151.
  15. 15. Sacks, R. et al. BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, designers, engineers, contractors, and facility managers. John Wiley & Sons, 2018.
  16. 16. Zinov’yev, A.A. Primeneniye BIM-tekhnologiy pri realizatsii proyektov gazosnabzheniya [Application of BIM technologies in the implementation of gas supply projects]. Aktual’nyye voprosy stroitel’stva na Dal’nem Vostoke Rossii [Current issues of construction in the Russian Far East]: Materialy nauchno-prakticheskoy konferentsii [3rd international scientific conference. Current issues of construction in the Russian Far East], Khabarovsk, 25 fevralya 2025 goda. Khabarovsk, Federal’noye gosudarstvennoye byudzhetnoye obrazovatel’noye uchrezhdeniye vysshego professional’nogo obrazovaniya «Dal’nevostochnyy gosudarstvennyy universitet putey soobshcheniya», 2025, pp. 43–48.
  17. 17. Rostamiasl, V., Jrade, A. Integrating building information modeling (BIM) and life cycle cost analysis (LCCA) to evaluate the economic benefits of designing aging-inplace homes at the conceptual stage. Sustainability, 2024, vol. 16, no. 13, p. 5743.
  18. 18. Kaur, R. et al. A comprehensive review on building information modelling (BIM), its implementations and applications. Discover Civil Engineering, 2025, vol. 2, no. 1, p. 177.