​Специалисты Томского политехнического университета разработают роботизированную систему для контроля качества сварных швов на элементах системы охлаждения, изготавливаемых для термоядерного ректора ИТЭР. Этот международный проект называют самым масштабным в истории человечества в области энергетики. Сборка реактора сейчас идет на юге Франции. В систему войдут несколько устройств. Планируется, что они будут переданы заказчику осенью 2021 года.​

 
Заказчиком работ выступает НИИЭФА им. Д.В. Ефремова (входит в структуру «Росатома»), исполнителем — малое инновационное предприятие ТПУ ООО «Интех».

 
НИИЭФА им. Д.В. Ефремова поставляет радиаторы для систем охлаждения на ИТЭР. На них есть тонкие сварные соединения, в которых не должно быть дефектов.

 
«ИТЭР — очень масштабный и амбициозный научный проект. Почти каждая деталь в нем — вызов для ученых. Многое, что делается для него разработчиками из разных стран, по-настоящему уникальное и создается впервые. Системы контроля качества разных элементов не исключение. В данном случае на рынке просто нет системы контроля с нужной производительностью, точностью позиционирования и уровнем чувствительности», -  говорит директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Дмитрий Седнев.

 
У швов на радиаторах, создаваемых для ИТЭР, есть особенность — они очень тонкие, толщиной буквально в 1 мм. Для их контроля не подходят традиционные методы — ультразвуковой и рентгеновский — из-за сочетания требований к условиям эксплуатации радиаторов, скорости и чувствительности контроля. Поэтому политехники будут использовать вихретоковый метод.

 
«Сварные соединения на деталях — это всегда зона риска, даже мельчайше дефекты ставят под угрозу безопасность всего участка, — говорит Дмитрий Седнев. — Система контроля будет состоять из роботизированного манипулятора, оптического профилометра и вихретокового дефектоскопа. Профилометр с помощью лазера будет создавать точный профиль каждого сварного шва, а они все обладают своими особенностями. Это поможет точному движению вихретокового дефектоскопа. С его помощью видны мельчайшие дефекты — непровары, трещины, поры в шве. Чтобы сделать систему по всем требованиям, мы используем ряд собственных решений ТПУ».

 
Вихретоковый метод — это электромагнитный метод контроля. Его суть заключается в том, что на деталь накладывается миниатюрная катушка, которая создает вихревые токи (токи Фуко). Они в свою очередь создают в материале детали магнитное поле. Это магнитное поле меняет свои параметры в месте дефекта. По этим изменениям можно точно определить, например, расположение и размер дефекта.

 
Отметим, ранее специалисты ТПУ в интересах ИТЭР разработали самый большой в России роботизированный ультразвуковой томограф для деталей первой стенки термоядерного реактора. Сейчас он проходит опытную эксплуатацию на площадке заказчика — НИИЭФА им. Д.В. Ефремова. Кроме того, по заказу Института ядерной физики СО РАН ТПУ ведет разработку методик и программ для проверки с помощью ультразвука сварных соединений на устройствах для диагностики параметров плазмы в реакторе ИТЭР.

Справка:

 
Цель проекта ИТЭР — продемонстрировать на практике возможность выработки энергии с помощью управляемого термоядерного синтеза. Успешная реализация проекта позволит человечеству получить более экологичный и безопасный источник энергии, чем углеводороды и уран. Над строительством ИТЭР работают специалисты из России, Европейского Союза, США, Китая, Индии, Японии и Южной Кореи. Россия разрабатывает и поставляет высокотехнологичное оборудование для основных систем ИТЭР.

 
В основе ИТЭР — разработанная советскими учеными система токамак, удерживающая высокотемпературную плазму с помощью сильного магнитного поля. Она считается наиболее перспективным устройством для осуществления управляемого термоядерного синтеза. Токамак ИТЭР будет состоять более чем из миллиона деталей и весить 23 тысячи тонн при высоте 30 метров. ​​

 

Фото: площадка ИТЭР, ноябрь 2020 года (c) ITER Organization/EJF Riche

Источники

Томский политех разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР
Energyland.info, 23/11/2020
ТПУ разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 23/11/2020
ТПУ разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 23/11/2020
ТПУ разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР
Поиск (poisknews.ru), 23/11/2020
ТПУ разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР
Научная Россия (scientificrussia.ru), 23/11/2020
ТПУ разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР
Промышленная робототехника (prom.robogeek.ru), 23/11/2020
ТПУ разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР
Инновации Росатома (innov-rosatom.ru), 30/11/2020
ТПУ разработает устройства для проверки швов на системах охлаждения термоядерного реактора ИТЭР
Научный портал MSAU.RU, 30/11/2020

Похожие новости

  • 31/08/2020

    Всевидящий ультразвук: о разработках в сфере неразрушающего контроля рассказывает томский ученый Дмитрий Седнев

    Разработки томских ученых и инженеров в области неразрушающего контроля можно встретить в самых разных странах. Приборы помогают искать дефекты в важнейших деталях газопроводов, самолетных двигателей, на границе Малайзии и Сингапура — проверять крупногабаритные грузы.
    603
  • 30/12/2020

    Ученые ТГУ и DESY создали первый в мире комптоновский микроскоп

    ​​Радиофизики ТГУ вместе с учеными из немецкого электрон-синхротронного центра DESY завершили разработку и тестирование первого в мире комптоновского микроскопа, позволяющего проводить исследования на субклеточном уровне, то есть изучать живые, функционирующие клетки без их препарирования.
    806
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    580
  • 25/12/2020

    Томский вуз начал поставлять в Китай томографы, способные обнаруживать людей за бетоном

    Томский госуниверситет (ТГУ) начал экспортировать в Китай разработанные в стенах вуза томографы "Радиодозор М400", которые могут обнаруживать людей за толщей бетона на расстоянии до 30 м. Первые пять устройств уже поступили компаниям-партнерам вуза, готовится к отправке еще одна, сообщили ТАСС в пресс-службе ТГУ.
    528
  • 29/12/2020

    Дмитрий Седнев: «Наша школа играет роль интегратора»

    ​Директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Дмитрий Седнев поделился результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказал о целях и задачах на будущий год.
    864
  • 27/11/2020

    В ТГУ будут создавать роботов для медицинской реабилитации пациентов

    ​ТГУ и Сибирский федеральный научно-клинический центр (СибФНКЦ) ФМБА РФ подписали соглашение о формировании консорциума «Совместная лаборатория медицинской робототехники «CyberMed». Его задачей является проведение фундаментальных и прикладных исследований, нацеленных на разработку роботизированных устройств и программного обеспечения для экстремальной и реабилитационной медицины.
    276
  • 29/12/2020

    Измерять добычу нефти и газа будут новым эталоном

    ​​Метрологический комплекс «Эталон второго разряда» осуществляет поверку замерных установок скважинной продукции без остановки добычи, что снижает затраты на извлечение из недр углеводородного сырья. Это совместная разработка Тюменского госуниверситета и компании «ГМС Нефтемаш», осуществленная в межрегиональном Западно-Сибирском НОЦ, который создан в рамках реализации нацпроекта "Наука".
    942
  • 28/12/2020

    Александр Матвеев: «Нашему коллективу по плечу достижение амбициозных целей»

    ​​Александр Матвеев, руководитель Инженерной школы энергетики, рассказал, каким был для коллектива 2020 год, а также о задачах и планах на будущее. ​   В 2020 году глобальной задачей для нашей школы и всего университета стало обеспечение учебного процесса в невероятно сложных условиях пандемии без потери качества образования.
    367
  • 27/10/2020

    Ученый ТПУ рассказал, как наука в вузах может приносить миллионы и решать проблемы людей

    ​​Кандидат технических наук Дмитрий Седнев также рассказал о разработках для первого термоядерного экспериментального реактора, который собирается во Франции, и о том, зачем нужно делать УЗИ роботамДмитрию Седневу всего 31 год, и к этому времени он успел стать кандидатом технических наук, возглавить направление неразрушающего контроля в Томском политехническом университете (ТПУ) - одном из сильнейших в России и мире и заполучить контракты для контроля качества материалов на крупнейшем проекте за всю историю человечества в сфере энергетики.
    216
  • 30/12/2020

    Индукционная пайка волноводов: космический путь идеи до технологии в рамках одного университета

    ​Российская авиационная и ракетно-космическая промышленность с их высокими амбициозными требованиями является двигателем успешного развития машиностроения России. Это происходит во всем мире: промышленность требует все более новых и надежных технологических решений.
    1150