Новости‎ > ‎

Решением масштабной задачи занимается студент-ядерщик из Обнинска

Отправлено 8 мая 2013 г., 12:05 пользователем Pavel Belousov
То и дело мы слышим об обрушениях различных конструкций - то мост упал, то здание обвалилось, то возникла авария на газопроводе из-за трещины в трубе, то начался пожар из-за ветхости коммуникаций… И число таких происшествий не собирается снижаться. Настоящая эпидемия техногенных катастроф!

Оно и неудивительно, ведь большинство построек возведено в стране многие десятилетия назад. Все это просто изнашивается со временем, непрерывно разрушаясь от дождей, снега, перепадов температур, которые могут составлять до 80 градусов - от минус 40 до плюс 40! Сезонное промерзание грунта, а потом его оттаивание, обычные в наших широтах, могут приводить к драматическим последствиям. К тому же в постпере-строечные годы в России практически не выделялись средства на поддержание и нормальную техническую эксплуатацию сооружений. Теперь мы вынуждены пожинать безрадостные плоды многолетнего застоя.

Массового обновления в обозримом будущем ждать не приходится, то есть нам надо работать и жить, продолжая использовать имеющиеся здания и сооружения как в промышленности, так и в коммунальном хозяйстве. Какие-то из них прослужат еще долго, другие уже завтра могут стать опасными для здоровья и жизни, не говоря об экономическом ущербе.

Значит, нужны современные системы проверки. В идеале было бы нелишним «просветить» насквозь каждое сооружение, чтобы увидеть все вероятные повреждения и отклонения, представляющие угрозу. Позволяет ли нынешний уровень науки и техники заранее обнаружить трещины и деформации? Позволяет. Это дает возможность предупредить аварийные ситуации и преждевременно их исправить. Насколько имеющиеся системы эффективны и доступны для широкого применения? А вот этот вопрос намного сложнее…

Удачный способ предлагает Игорь Белов, студент кафедры автоматики, контроля и диагностики Обнинского института атомной энергетики - филиала Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ».

- На кафедре появилась идея использования волоконно-оптических технологий в качестве чувствительных элементов для систем мониторинга, - рассказывает Игорь. - Такие системы уже используются за рубежом. Самые известные производители находятся в Швейцарии, у нас в стране даже есть импортер, который поставляет оборудование на российский рынок. Но оно отличается очень высокой ценой и пока внедряется слабо. Смысл нашей идеи был в том, чтобы сделать собственные подобные системы, не уступающие европейским, зато более дешевые. Можно сравнить: импортные установки обходятся в 8-10 миллионов рублей, мы же собираемся уложиться в 1-2 миллиона. Наша система мониторинга предназначена для контроля температуры и деформации в элементах любых строительных конструкций, в том числе находящихся в условиях сильных электромагнитных полей, повышенной пожаро- и взрывоопасности, радиации и других воздействий.

Сегодня у нас в стране традиционно применяются датчики, используемые в строительных и контролирующих организациях для измерения осадки, деформаций и других параметров. Их устанавливают в потенциально опасных точках сооружений. Это трудоемкое занятие, требующее долгого времени и большого количества детекторов, поэтому на практике такую диагностику невозможно провести в массовом масштабе.

Система, предложенная в наукограде, действует по иному принципу - оптическое волокно представляет собой фактически множество детекторов, подающих сигнал из каждой точки чувствительного кабеля по всей его длине. То есть один единственный волоконно-оптический кабель заменяет десятки тысяч точечных датчиков. Такой мониторинг осуществляется непрерывно, а сигнал при этом автоматически обрабатывается компьютером. Дальше сведения поступают оператору технической службы или в органы надзора. Появляется возможность в случае возникновения опасности вмешаться и оперативно, в режиме реального времени принять необходимые меры для предотвращения аварии.

Помимо высокой точности автоматизированная оптическая система намного проще в эксплуатации - достаточно протянуть кабель, который может достигать длины до 80 километров! Обычные волоконные световоды могут нормально работать при температуре от минус 60 до плюс 85 градусов, а специальные модификации - от минус 273 до плюс 400 градусов. Они нечувствительны к электромагнитному излучению и агрессивной среде, могут действовать даже в зонах, к которым нет доступа, и обладают экологической и пожарной безопасностью, так как не требуют электропитания. Срок службы новой системы составляет около 25 лет.

В первую очередь такой мониторинг предназначен для объектов атомной энергетики, а также трубопроводов, подземных силовых кабелей и других коммуникаций для мониторинга состояния автобусных терминалов и авиационных ангаров. Система будет незаменима для контроля дамб, плотин и мостов.

Как считает Игорь Белов, этот инновационный проект, научным руководителем которого является кандидат технических наук, доцент Павел Белоусов, вполне реален. В течение года велась совместная работа ИАТЭ НИЯУ МИФИ с лабораторией современных диагностических систем ОАО «СНИИП» - одной из ведущих научных организаций в области ядерного приборостроения, решающих задачи повышения безопасности ядерных установок и радиационно-опасных объектов.

Нынешней весной Игорь заканчивает учебу и должен защищать диплом. А затем в перспективе - создание малого инновационного предприятия, которое займется разработкой системы и поставкой оборудования на рынок.

Студент делится планами:

- Недавно я устроился работать в компанию, где пишу диплом немного в другой тематике. Но предприятие заинтересовано в реализации моего проекта и приобретении такого устройства для АЭС, так как является поставщиком оборудования на атомные станции. Поэтому после получения диплома и окончания института собираюсь развивать эту тему совместно с ИАТЭ НИЯУ МИФИ и продвигать ее в различные сферы потребителей.

Надо отметить, что за время учебы Игорь показал себя как думающий и перспективный молодой ученый, стал лауреатом престижной стипендии, учрежденной Госкорпорацией «Росатом». То есть он из тех людей, кто способен добиваться поставленной цели.

Кроме перечисленных объектов, автоматическая система контроля могла бы использоваться и на железной дороге, и в других сферах, например, для мониторинга памятников культуры. А помните недавний скандал в Санкт-Петербурге, когда начали прорываться трубы горячего водоснабжения, хотя их недавно поменяли? Если бы проводилась диагностика их качества (на самом деле они были уже старые, ношеные, слегка облагороженные снаружи), бюджет не понес бы ущерба в размере более трех миллиардов рублей. И люди бы не пострадали. А сколько еще у нас труб, которые могут лопнуть в любой момент!

Система мониторинга, разрабатываемая в Обнинске, создается для того, чтобы предотвратить такие опасные ситуации. Удобное и относительно недорогое отечественное оборудование принесет реальную пользу всей стране.

Тамара КУЛАКОВА.

Comments