В Инженерной школе неразрушающего контроля и безопасности Томского политехнического университета (ТПУ) разработали первый отечественный роботизированный комплекс — он будет обследовать коммуникации на объектах атомной отрасли при подготовке их к выводу из эксплуатации. Прототип прошел лабораторные испытания и готовится к проверке на реальном объекте — исследовательском ядерном реакторе вуза.
Трубопроводы и прочие труднодоступные коммуникации на АЭС и других объектах атомной отрасли в процессе эксплуатации изнашиваются — на неровностях стенок откладываются радиоактивные частицы. Но сегодня нет технологий, которые позволили бы эффективно и достоверно диагностировать внутреннюю структуру труб и оценить, как распределилось остаточное радиационное загрязнение. А это критично важно, когда радиационно-опасные объекты готовят к выводу из эксплуатации.
«Магистральные и технологические трубопроводы различного сечения и назначения диаметром от 450 до 1 500 мм являются неотъемлемой частью инфраструктуры АЭС, исследовательских ядерных реакторов и радиационно-химических производств и представляют особую сложность для диагностики и определения фактического радиационного состояния и остаточных загрязнений, — пояснил руководитель проекта, ведущий инженер Регионального центра аттестации, контроля и диагностики Иван Чуяшенко. — Так, зачастую многообразие, протяженность и сложная обвязка трубопроводов, а также других элементов коммуникаций исключает возможность определить степень загрязнения элемента снаружи, а уровень радиоактивного загрязнения не позволяет специалисту проводить необходимые измерения в непосредственной близости с объектом исследования».
По словам специалистов, в настоящее время в России подобных комплексов нет. В мире аналоги существуют, но они крупнее и подходят только для больших объектов.
Команда Инженерной школы предложила свое техническое решение — роботизированную систему с адаптивным механизмом, который дает ей возможность перемещаться по цилиндрическим и плоским каналам трубопроводов, а также по вентиляционным системам.
Комплекс включает механическую платформу, систему управления и программное обеспечение для сбора и анализа данных. Для радиационного мониторинга в него встроили дозиметр и спектрометр гамма-излучения.
«В рамках проекта была разработана оптимальная модель и вся необходимая конструкторская документация для изготовления прототипа. Также разработана демоверсия специализированного программного обеспечения для передачи, сохранения и визуализации информации с измерительных элементов оператору, — рассказал разработчик комплекса, инженер Регионального центра аттестации, контроля и диагностики Артем Жуйков. — Научная новизна нашей разработки заключается в предложенном подходе с использованием универсального шасси, адаптированного для перемещения по разным типам поверхностей, с возможностью размещения на нем необходимых измерительных модулей для визуальной оценки и дозиметрического (спектрометрического) сканирования. Универсальное шасси позволит проводить обследования и сканирование трубопроводов различного сечения, диаметров и формы, например, круглых или прямоугольных».
Сейчас уже готов опытно-демонстрационный образец роботизированного комплекса, где более 80 % компонентов отечественного производства. Прототип успешно прошел лабораторные испытания на перемещение, телеметрию и передачу видеосигнала с места оператора.
Этим летом комплекс испытают на исследовательском ядерном реакторе Томского политеха. Кроме того, в планах у разработчиков — подать заявку на полезную модель и дооснастить комплекс модулем отбора проб.
К разработке уже проявляют интерес предприятия атомной отрасли России, особенно те, которые выводят радиационно-опасные объекты из эксплуатации.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
