Конструкция реакторной установки БРЕСТ-1200 Химические аккумуляторы Реакторы на быстрых нейтронах Нанопористые материалы Космические материалы атомной отрасли Машиностроение для энергетики Радиологические лечебные технологии

Экологические проблемы энергетики

Неразрушающий контроль

Автоматизация ультразвукового контроля сварных и паяных соединений. Этапы автоматизации: автоматизированные установки на основе универсальных дефектоскопов с перьевой регистрацией; автоматизированные установки с использованием стандартного дефектоскопа с цифровой регистрацией; автоматизированные установки с цифровым дефектоскопом и компьютерным управлением параметрами контроля.

Цифровой дефектоскоп на базе микропроцессорной и компьютерной техники. Цифровой дефектоскоп состоит из следующих составных частей: приемного устройства; передающего устройства; процессорного устройства; компьютера; набора сканирующих устройств и иммерсионных ванн.

Специально разработанная программа позволяет выполнить: настройку режимов контроля; настройку режимов записи результатов; формирование сканограммы; отображение результатов контроля в реальном времени; замораживание использующее наблюдение волновой картины или одной строки сканограммы; хранение результатов контроля; изменение временного и амплитудного масштаба регистрируемой на экране монитора информации; отображение в цифровой форме амплитуды регистрируемого сигнала; обработку результатов контроля; подготовку протокола контроля и распечатку его.

Дефектоскоп входит в состав автоматизированной установки УЗ контроля. Использование цифрового дефектоскопа с компьютером дает возможность менять режим контроля, способ обработки и отображения информации путем изменения программного обеспечения без изменения приборной части.

Неразрушающий контроль качества точечной сварки (НК КТС). Качество точечной сварки оценивается по образцам свидетелям разрушающим методом (металлография, испытания на сдвиг). Такая оценка не защищает сварной шов. Для оценки качества каждого соединения, каждой сварной точки требуется контроль неразрушающим методом. Традиционные методы (УЗ, рентген) выявляют дефекты нарушения сплошности (поры, трещины), но не выявляют слипание. Поэтому для НК КТС потребовалось: разработать метод контроля; разработать методику; разработать аппаратуру. В основу разработанного метода положены регистрация и анализ в реальном времени энерговложения; корреляционная связь регистрируемых параметров с характеристиками сварной точки.

Для НК КТС разработаны: методика контроля; микропроцессорный регистратор качества КТС Л26; программное обеспечение. Регистратор Л26 регистрирует мгновенные значения тока и напряжения сварки; рассчитывает мощность и энергию сварки; по корреляционной зависимости по энергии сварки определяет диаметр литого ядра сварной точки. Регистратор также позволяет проводить диагностику сварочного оборудования КТС.

Автоматизированная система измерения и регистрации режимов аргонодуговой сварки. В интересах обеспечения надежности сварных конструкций разработана компьютеризированная система измерения и регистрации режимов аргонодуговой сварки Л21. Измеряемые параметры:

напряжение сварки, которое измеряется непосредственно на выходе сварочного выпрямителя;

ток сварки, измеряется на шунте схемы сварочного выпрямителя;

опорное напряжение сварки с задатчика пульта оператора;

ток сварки, измеряемый прибором пульта оператора;

скорость сварки, измеряемая тахогенератором двигателя привода установки либо специальным датчиком оборотов;

скорость подачи присадочной проволоки, измеряемая тахогенератором привода подачи.

Основные характеристики:

Возможность измерения и регистрации параметров как при сварке кольцевых, так и продольных швов.

Полное гальваническое разделение всех каналов измерения.

10-разрядное аналого-цифровое преобразование сигналов датчиков, с частотой дискретизации – 200 кГц.

Защита от воздействия высокого напряжения генерируемого осциллятором при запуске сварочной дуги.

Регистрация измеряемых параметров в течении всего цикла сварки.

Возможность представления зарегистрированных данных в виде таблиц и графиков.

Микропроцессорный прибор измерения толщин токопроводящих покрытий на токопроводящих немагнитных основаниях. Во ВНИИТФ разработан микропроцессорный вихретоковый толщиномер Л30. Толщиномер разработан на современной элементной базе. Использование микропроцессора позволило осуществить цифровую обработку сигнала, что повысило стабильность и метрологические показатели прибора, ввести автоматическую отстройку от влияния зазора, гальванического подслоя, дрейфа нуля.

Изготовлен и испытан опытный образец прибора. Испытания проведены для свинцового покрытия на титановой основе. Погрешность измерения в диапазоне от 60 до 2000 мкм – не более 2%. Прибор является базовым и может использоваться для других сочетаний материалов.

 

Исследовательский стенд нейтронного анализа для разработки методов обнаружения вредных и опасных веществ

Благодаря своей большой проникающей способности нейтроны являются перспективным видом излучения для проведения интроскопических исследований и создания аппаратуры для обнаружения различных вредных и опасных веществ в объектах значительных размеров.

Для решения таких задач активно развиваются нейтронно-радиационный и нейтронно-активационный методы анализа элементного состава вещества. Так, например, возможность применения элементного анализа для поиска взрывчатых веществ (ВВ) основана на том, что в отличие от обычных материалов большинство ВВ имеют уникальное сочетание высоких концентраций азота и кислорода, средние значения которых составляют 0.026 и 0.05 моль×см3, соответственно. В связи с этим, высокое содержание азота в контролируемом объекте служит признаком вероятного присутствия ВВ, а высокие концентрации азота и кислорода практически однозначно указывают на его наличие. Многие другие типы вредных и опасных веществ также содержат большие концентрации характерных элементов (или группы элементов).

К настоящему времени для обнаружения ВВ наибольшее развитие получили методы нейтронно-радиационного анализа с использованием тепловых (метод TNA - Thermal Neutron Analysis) и быстрых (метод FNA - Fast Neutron Analysis) нейтронов [Grodzins L. Nuclear techniques for finding chemical explosives in airport luggage/ Nucl. Instr. and Meth. Phys. Res. – 1991. – Vol. B56/57 – Р. 829-833; Вишневкин А.Б., Иванов Н.А., Коробков И.Н., Ольшанский Ю. И. Методы обнаружения взрывчатых веществ/ Препринт ПИЯФ – 2006. – №2693 – 29 с.]. Метод TNA позволяет определять содержание азота в контролируемом объекте путем регистрации гамма-квантов с энергией 10.83 МэВ, возникающих в результате реакции радиационного захвата тепловых нейтронов ядрами 14N: 14N(n,γ)15N. Под действием быстрых нейтронов (метод FNA) происходит возбуждение атомных ядер 12С, 14N и 16О с последующим испусканием гамма-квантов, энергии которых фиксированы для каждого нуклида.

С использованием этих методов создан ряд опытных образцов стационарных и мобильных установок для обнаружения ВВ. Анализ применения опытных образцов установок показал, что они имеют ряд недостатков, наиболее существенными из которых являются высокий уровень ложных тревог и большая величина минимально обнаружимой массы ВВ [Olshansky Y.I., Filippov S.G., Kyzyurov V.S., Laykin A.I. The operational experience and prospect of development of the devices for detection of explosive substances by thermal neutron radiation analysis method/ In Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Detection of Explosives and Landmines – St. Petersburg – 9-14 September 2001. – NATO Science Series II. Mathematics, Physics and Chemistry – 2002. – Vol. 66 – P. 125–131]. Устранение этих недостатков требует проведения дополнительных исследований, направленных, главным образом, на изучение возможностей применения других методов нейтронного анализа, других типов источников нейтронов и детекторов гамма-излучения.

С целью улучшения технических параметров досмотровой техники и обеспечения разработок новых методов и установок нейтронного анализа в ПИЯФ проводится работа по созданию специализированного исследовательского стенда, который будет оснащен комплексом апробированных экспериментальных методик и программных продуктов. В рамках этой работы основные усилия сосредоточены на трех направлениях.

1. Создание экспериментального облучательного стенда для исследования и разработки методов обнаружения вредных и опасных веществ на основе метода нейтронного анализа с использованием тепловых и быстрых нейтронов. Для этих целей будет использоваться пучок тепловых нейтронов с плотностью потока 2×107 с-1×см-2, выводимый с помощью нейтроновода из реактора ВВР-М. Энергетический спектр нейтронов, измеренный по времени полета, не содержит ни эпитепловых, ни быстрых нейтронов. Наряду с фундаментальными исследованиями на этом пучке был выполнен ряд прикладных исследований [Егоров А.И., Крутова Р.И., Логинов Ю.Е., Малютенкова С.Э. Прикладные работы на нейтронном пучке реактора ВВР-М/ Препринт ПИЯФ – 2005. – №2624 – 18 с.].

Кроме того, возможно использование нейтронного генератора ПИЯФ – НГ-200М [Воронин Г.Г., Дюмин А.Н., Смолин В.А и др. Генератор нейтронов с выходом 10 12 с-1/ Атомная энергия – 1984.– т. 57 – вып. 4 – с. 268-270], способного обеспечить выход нейтронов с энергией 14 МэВ при интенсивности до 1012 с-1. В частности, на базе этого генератора отработана методика точного определения содержания кислорода в образцах малого объема с помощью измерения выхода радиоактивных нуклидов из реакций 16O(n,p)16N и 17O(n,p)17N под действием нейтронов с энергией 14 МэВ [Дюмин А.Н., Кондуров И.А., Смолин В.А и др. Ядерно-физические методы точного определения содержания кислорода в материалах/ Препринт ЛИЯФ – 1989. – №1533 – 16 с.]. Предполагается также разработка и создание универсального “фантома”, имитирующего различные по размеру и составу модели контролируемых объектов.

2. Создание комплекса детекторов для регистрации гамма-излучения. Основное содержание работ в этом направлении – отработка методики детектирования гамма-излучения в задачах обнаружения химических элементов, входящих в состав вредных и опасных веществ. Основной планируемый результат - создание детектирующей системы, обеспечивающей наибольшую эффективность регистрации гамма-излучения от реакций радиационного захвата и неупругого ядерного рассеяния нейтронов при использовании различных источников нейтронов.

Для измерения гамма-излучения, образующегося при облучении нейтронами вредных и опасных веществ, наибольший интерес представляют гамма-кванты с энергиями свыше 2 МэВ. Для регистрации таких квантов будут применяться спектрометры: сцинтилляционные NaJ(Tl) и BGO (германат висмута); полупроводниковые Si(Li) и Ge.

3. Разработка пакета программных средств, позволяющего моделировать работу исследуемых контрольных установок. Основное содержание работ в этом направлении – разработка компьютерных программ для моделирования процессов взаимодействия нейтронов с различными материалами и расчета угловых и энергетических спектров нейтронов и гамма-квантов, вылетающих из гетерогенных объектов. Основной планируемый результат - создание математической модели установок по обнаружению вредных и опасных веществ и разработка эффективного алгоритма обработки результатов измерений. Создаваемый пакет включает в себя, в первую очередь, программы расчета прохождения нейтронов и гамма-квантов с энергиями до 20 МэВ через гетерогенные среды различного размера и химического состава. Эти программы будут использоваться также для расчета спектра сигналов в детекторах гамма-излучения.

Важная роль отводится подготовке компьютерной базе данных по всем основным ядерным процессам в образце под действием нейтронов: нейтронный захват, неупругое рассеяние нейтронов, бета- и альфа-распады, деление. Наличие такой базы позволит быстро определить выходы характеристического гамма-излучения из сложных по составу образцов и оценить пороги чувствительности детектирующей аппаратуры. Специализированный стенд будет использоваться сотрудниками ПИЯФ в рамках своих программ научно-практических исследований и в программах совместных работ с другими организациями по разработке методик и аппаратуры различного назначения. Создание стенда даст возможность проведения экспериментальных работ на мировом уровне, позволит существенно уменьшить время и повысить качество исследований.

Оптический детектор одоранта природного газа для газораспределительных станций в реальном масштабе времени В настоящее время в рамках обеспечения промышленной и экологической безопасности функционирования предприятий нефтегазовой отрасли актуальна проблема детектирования меркаптановых соединений в газовых средах в реальном масштабе времени.

Оптический детектор йодсодержащих веществ в жидких средах, образующихся при переработке облученного ядерного топлива, в реальном масштабе времени В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем развития отечественной и мировой атомной энергетики является обеспечение экологически безопасного функционирования предприятий ядерно-топливного цикла (ЯТЦ). Особую значимость приобретает эта проблема для успешной реализации задачи по развитию атомной энергетики в России – к 2030 году довести производство атомной энергии до 25% от общего количества производимой в нашей стране электроэнергии.

Автоматизированная система энергоучета любых видов энергоносителей АСКУЭ-ОКБМ АСКУЭ-ОКБМ (в дальнейшем - система), базируется на комплексе технических средств (КТС) «Энергия +», который зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №21001-01 (НТП «Энергоконтроль» г. Заречный).

Автоматические самопромывные фильтры Амиад Компактность, непрерывная подача воды потребителю, минимальный расход воды для промывки, стабильность характеристик во время всего срока службы, работа без расходных материалов отличают фильтры Амиад от обычных фильтров механической очистки воды.

Материаловедческие аспекты утилизации литиевых химических источников тока Мировой опыт эксплуатации литиевых химических источников тока (ЛХИТ) выдвинул в число приоритетных проблем обеспечение их экологической безопасности. Необходимость утилизации отработавших ЛХИТ обусловлена тем, что их компоненты (литий и его соединения, электролит, катод, сепаратор и др.) являются экологически опасными и могут привести к значительному загрязнению окружающей среды. Кроме того, отработавшие свой ресурс ЛХИТ в местах скопления представляют собой источник повышенной пожаро- и взрывоопасности. С другой стороны, они содержат ценные компоненты, которые можно вернуть в производство.

Портативные топливные элементы для малой электроники Основное направление деятельности Ассоциации «АСПЕКТ» в последние 15 лет связано с исследованием, разработкой технологии и практическим применением нанопористых материалов.

Проектирование технологии изготовления СБИС в НИИИС Для решения поставленной перед НИИИС задачи по разработке технологии производства радиационностойких интегральных микросхем с субмикронными размерами различного функционального назначения на объемном кремнии и структурах КНД одним из ключевых направлений является разработка и освоение маршрута проектирования технологий.

Разработка и создание системы воздушного охлаждения силовой электроники протонных ускорителей В настоящее время актуальной и достаточно сложной является задача замены водяного охлаждения силовой электроники на воздушное охлаждение. В результате решения такой задачи повышается ресурс, надежность и экономичность эксплуатации электронной аппаратуры, что особенно важно для систем управления ускорительной техники.

Разработка систем цифровой регистрации рентгенографических изображений с использованием арсенид - галлиевых полупроводниковых детекторов В настоящее время в различных областях науки и техники, в медицине широко используются системы цифровой диагностики. При этом на смену фотопленке и другим носителям изображения приходят компьютерные цифровые системы. Успех в их создании в значительной степени определяться прогрессом в развитии твердотельных координатных детекторов, пригодных для регистрации рентгеновских лучей и гамма квантов от радиоактивных изотопов, например, используемых в медицине.

«Государственный центральный институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов» Одно из самых современных образовательных учреждений, располагающее отлично подготовленным преподавательских составом, уникальной технической оснащенностью, фондом нормативных документов и необходимыми учебно-методическими материалами, а также современными техническими средствами обучения.


Обзор зарубежного опыта строительства АЭС