Проектирование устройств котлов

Именно решению этой задачи посвятил свою жизнь доктор технических наук, профессор Алексей Вопилкин, который в период развала СССР и развития кооперации создал НПЦ «Эхо+», продолжив научную работу уже в частном секторе.

«Наша компания возникла в 1990 году, когда наш директор Алексей Вопилкин, отработав 20 лет в головном институте по материаловедению в атомной отрасли, решил открыть свое дело на волне развития кооперации в стране. Основной идеей, которую он заложил туда, была дефектометрия, то есть возможность измерения размеров дефектов опасных объектов – например, атомных реакторов, роторов и прочих ответственных элементов оборудования. Тогда эта тема была мало проработанной, и потому особенно востребованной», — рассказывает коммерческий директор «Эхо+» Андрей Базулин.

Первоначально компания делала упор именно на атомную энергетику – в этой области методика ультразвукового контроля состояния металла была уже неплохо известна и хорошо себя зарекомендовала.

«В этой сфере, как и во многих других, важно точно знать размер дефекта, чтобы рассчитать его потенциальную опасность – если браковать все подряд, то ремонт будет стоить слишком дорого. Ведь для этого нужно влезть в дорогостоящее изделие, надолго его остановить и сделать ремонт – это может оказаться просто невыгодно, а главное, совершенно не обязательно», — объясняет Базулин.

Оказалось, что научные разработки профессора Вопилкина востребованы не только в академической среде и не только в советское время – в новой, независимой России, потребность в обеспечении безопасности АЭС осталась прежней.

«Получилось так, что Алексей Вопилкин разрабатывал тему дефектометрии у себя в институте, и в акустическом институте тоже работала группа ученых, занимавшаяся методом акустической голографии. Эта методика тоже предназначена для того, чтобы визуализировать внутренности объекта контроля и обеспечить измерение размеров дефекта. Работает этот механизм по тому же принципу, что и современное медицинское УЗИ. В начале 1990-х это было чем-то новым и необычным для индустрии, и на почве всех этих разработок появилась компания, удалось получить первые заказы в атомной энергетике, и до настоящего времени мы занимаемся разработкой подобных систем и методик их применения», — отмечает Базулин.

За прошедшие десятилетия компании «Эхо+», по словам заместителя ее коммерческого директора, удалось добиться признания на рынке, хотя повсеместного внедрения технологии ультразвукового контроля и не произошло.

«Сейчас, почти 30 лет спустя, на всех атомных станциях в РФ применяются разработанные нами методики и системы ультразвукового контроля – на АЭС, построенные за границей по российским проектам, пробиться пока не получается. Кроме того, нам удалось решить одну уникальную задачу для «Газпрома», касающуюся контроля качества поднакладочных сварных соединений», — рассказывает Андрей Базулин.

По его словам, на газопроводах есть порядка 40 000 таких соединений, и в какой-то момент выяснилось, что в них возникают дефекты, то есть трещины. Но из-за конструкции сварного шва они расположены так, что традиционными методами обнаружить эти трещины практически невозможно.

«Разумеется, можно просто все их выкинуть и заменить на новые, но ведь речь идет о магистральном газопроводе, и такая замена обошлась бы слишком дорого. Поэтому «Газпром» объявил конкурс по поиску путей решения этой проблемы. Мы провели испытания нашей системы «АВГУР», и за счет применения трехмерной акустической голографии нам удалось обеспечить нужную чувствительность и заглянуть в это место, недоступное для обычных методов. Соответственно, мы разработали методику применения и инструкцию, согласовали ее в «Газпроме», и начали контролировать сварные швы, которые ранее проконтролировать не удавалось», — с гордостью говорит заместитель коммерческого директора.

Российская компания успела поучаствовать и в крупном международном проекте – правда, сейчас он реализуется не совсем так, как это планировалось в 1990-х годах.

«В 1990-х годах мы также участвовали в интересном глобальном проекте по строительству международного термоядерного реактора, который первоначально предполагалось разместить в Японии (сейчас его строят во Франции). Мы решали очень сложную задачу контроля сварных швов из нержавеющих материалов – такие швы сложно контролировать из-за их структуры, но это удалось благодаря использованию нашей системы. В 1996 году наши сотрудники ездили в Японию, где контролировали макет этого реактора, создали несколько методик и принимали участие в испытаниях», — вспоминает Базулин.

Еще одна задача, решением которой компания занимается почти постоянно, – это замена радиографического контроля сварных швов на ультразвуковой.

«Радиографический контроль появился раньше, и он более широко распространен, но у него есть некоторые недостатки – в первую очередь потому, что это опасный метод, предполагающий наличие радиоактивного излучения. Получается, что эту работу нельзя совмещать ни с какой другой, а в ряде случаев, когда строительство идет максимальными темпами, останавливать его крайне нежелательно. И тут на сцену выходим мы, ведь контроль ультразвуком можно проводить параллельно с монтажом, выявляя при этом те же самые дефекты и обеспечивая сокращение сроков строительства», — объясняет Андрей Базулин.

По его словам, существует и второй нюанс - ультразвуковой контроль более чувствителен к таким опасным дефектам, как трещины.

«Иногда может получиться так, что радиографический контроль, использующий рентгеновское излучение, может вообще не видеть трещину, а ультразвук успешно ее распознает. Учитывая, что для прочности трещины очень опасны, это еще один аргумент в пользу ультразвукового контроля», — уверяет он.

Как рассказывает Андрей Базулин, работа систем «Эхо+» сопоставима с УЗИ в медицине – они делают примерно то же самое, только для решения других задач. Даже конструкции преобразователей и их характеристики в данном случае очень похожи.

«Точно так же, как можно на УЗИ определить пол ребенка, точно также мы можем отличить дефектный участок от не дефектного. Мы разрабатываем и сами технологии, и приборы для их применения, и сами оказываем услуги по контролю или обучению специалистов на местах», — говорит он.

Пока ультразвуковые технологии неразрушающего контроля сложно пустить в массы – стоит их использование относительно дорого, да и не все заказчики верят в эффективность нового метода.

«Может быть, нам удастся сделать методику чуть дешевле и более адаптированную для массового применения, а, с другой стороны, до нее дорастут потребители. Сейчас мы наблюдаем медленное, но постоянное встречное движение в этом направлении – системы контроля становятся доступнее и проще в применении, а специалисты потихоньку учатся внедрению новых технологий, плюс на эти нужды увеличивается финансирование», — рассуждает он.

По словам Базулина, одна установка, обслуживающая объект, стоит около 4-5 млн рублей – это приборная часть и некое механическое устройство, которое крутится вокруг трубы и ищет дефекты. За выезд специалистов на место или двухнедельное обучение персонала придется доплачивать отдельно, но, как уверяет заместитель коммерческого директора, речь идет о небольшой сумме денег – порядка 200 тыс. рублей.

Ни иностранных, ни отечественных инвесторов у компании нет – на разработку новых систем и обслуживание старых хватает собственных средств. Сейчас в компании работает 50 человек, в том числе два доктора технических наук, два кандидата физико-математических наук и два кандидата технических наук, не считая руководителя со степенью профессора.

В работе ученым-предпринимателям очень помогает Портал Бизнес-навигатора МСП – как отмечает Андрей Базулин, он помогает решить сразу несколько важных задач.

«При помощи Бизнес-навигатора МСП мы проводим оценку контрагентов, проверяем их финансовое состояние и сведения о судебных тяжбах. Это помогает нам сверить заявляемые и фактические показатели эффективности, а также выставлять в договорах устраивающие нас условия оплаты. Кроме того, через портал мы получаем сведения о поддержке малого бизнеса, например, узнали о возможности частичной компенсации расходов на участие в отраслевых выставках», — рассказывает он.

Важной информацией для «Эха+» стали и сведения о Фонде поддержки предпринимательства, с которым компания намерена сотрудничать в 2019 году.

У специалистов по ультразвуковому контролю есть и другие масштабные планы на будущее – например, максимально ускорить процесс проверок на магистральном газопроводе.

«Поскольку сейчас внедряются новые технологии сварки, мы планируем разработать системы их контроля, для чего приходится решать разнообразные сложные задачи. Кроме того, существует такое понятие как «индустрия 4.0», и мы тоже хотим перестроить нашу стратегию в этом духе – применять беспроводные технологии связи и методы искусственного интеллекта при анализе данных, а также запустить дальнейшую роботизацию процесса», — поделился планами Андрей Базулин.