Найти дефект и обезвредить

Адрес Новости История Структура События Результаты Разработки Конкурсы Мероприятия Газета
 Web-сайты

Премия Правительства Российской Федерации 2002 года в области науки и техники присуждена Александру Сергеевичу Шлеенкову, заведующему лабораторией дефектоскопии Института физики металлов УрО РАН, доктору технических наук — за разработку и внедрение новых нестандартных технологических комплексов для повышения безопасности и конкурентоспособности нефтепромыслового оборудования.

Эта работа — результат многолетнего сотрудничества, представителей академической, вузовской, отраслевой науки и производства. Наряду с сотрудником ИФМ премированы коллеги из Тульского и Томского политехнического госуниверситетов, а так же работники нефтяных компаний  «ЛУКОЙЛ», «Татнефть», ООО «Саратовнефтегаз», ЗАО «ИНОКАР» (ОАО «Мотовилихинские заводы»), МНПО «Спектр» (Москва) и др.
— Александр Сергеевич, а можно в цифрах выразить, что же конкретно сделано такой большой компанией?
— За последние 10 лет разработано более 200 типов и 2000 единиц нестандартного технологического оборудования для нефтедобывающих компаний. Опубликовано порядка 100 статей в научных журналах, получено более 70 авторских свидетельств и патентов.

— Видимо, речь идет о приборах неразрушающего контроля (НК) для нефтепроводов. Какова роль Института физики металлов в этой работе?

— Речь идет о создании комплекса средств неразрушающего контроля и технической диагностики с применением новейших технологий — радиационных, утльтразвуковых, электромагнитных средств обнаружения дефектов. Наша группа занимается магнитной дефектоскопией.

Институт располагает магниточувствительной аппаратурой c уникальными техническими характеристиками. Разработаны тонкопленочные матричные преобразователи магнитного поля, которые изготавливаются с применением интегральной технологии и поэтому отличаются очень высокой чувствительностью и разрешением. На их основе созданы нестандартные технологические комплексы и компьютерные системы магнитной дефектоскопии, которые успешно применяются для неразрушающего контроля нефтегазопроводных труб как при их изготовлении на заводе, так и во время восстановления труб, бывших в эксплуатации. Это очень ответственная работа, так как мы гарантируем, что восстановленные трубы не содержат дефектов, которые могут привести к аварии, то есть обеспечиваем безопасную работу нефтепромыслового оборудования.

— В чем преимущества ваших дефектоскопов перед другими?

— Благодаря своей высокой чувствительности они позволяют обнаружить самые мельчайшие трещины, причем бесконтактным способом. Обычно для обеспечения необходимой чувствительности  датчики располагают достаточно близко к поверхности, на расстояние 0,5 мм и менее. Поэтому они быстро выходят из строя в результате соприкосновения с  неровностями поверхности трубы. Нам удалось увеличить это расстояние до 3-4 мм. В результате срок годности приборов значительно продляется и стоимость их гораздо меньше зарубежных аналогов.

Изготовление матричных преобразователей с требуемыми характеристиками стало возможным только в результате привлечения современных методов нанотехнологии, что потребовало разработки новых физических принципов регистрации магнитного поля, позволяющих использовать эту технологию при их создании.

— То есть для создания этих приборов использованы фундаментальные наработки лаборатории. Но одно дело на бумаге, а другое — конкретное изделие, которое должно работать в условиях производства. Какие чувства вы испытываете когда аппаратура сделана, привезена на завод, установлена и… По идее она должна работать так, как вы задумали. Но на деле так бывает не всегда, сказываются специфические особенности каждого конкретного производства. Вам страшно «нажать кнопку», волнуетесь, когда запускаете в производство новое изделие?

— Если речь идет о дефектоскопах, выпуск которых освоен уже давно, например, установке для контроля качества сварных швов, там все идет, как по накатанным рельсам. Никакого волнения нет, есть уверенность в надежной работе.

А с внедрением систем контроля на основе тонкопленочных матричных сенсоров пришлось поволноваться и многое переделать. Главного инженера одного из высокотехнологичных производств заинтересовала наша аппаратура. Прибыв на место, мы увидели цех, оснащенный импортным дорогостоящим оборудованием. Все обтянуто воловьей кожей, работает бесшумно — это впечатляет. И мы свою систему привезли. Включили. Не работает. Шок. Далеко не сразу поняли, в чем дело. Пришлось внести серьезные изменения. Правда, теперь все действует.

В Альметьевске для того, чтобы наш дефектоскоп контролировал качество труб, длительное время применявшихся на нефтепромыслах, пришлось создать целый цех. На это ушло несколько лет. Только в прошлом году мы смогли окончательно запустить систему.               

— Каковы перспективы и области применения НК на основе матричных преобразователей?  

— Наши приборы могут применяться для контроля качества электросварных нефтегазопроводных, насосно-компрессорных, бурильных труб, причем, и прямошовных, и спиральношовных. Нам удалось создать объемношовный дефектоскоп, позволяющий контролировать не только сварной шов, но и все тело трубы непосредственно в технологическом потоке. Сейчас создается скважинный вариант внутритрубного дефектоскопа. Задача заключается в определении формы и количества перфорационных отверстий в обсадной колонне и их привязке к нефтяному пласту с учетом показаний геофизической аппаратуры.

— Кстати, о геофизике. Вы закончили геофизический факультет Свердловского горного института. Наверное, хотели стать геологом — ездить в поле, сидеть у костра, открывать новые месторождения. 20 лет вы трудитесь в ИФМ, и ваша деятельность далека от геологической романтики. Не жалеете, что так получилось?

— Детские романтические представления о труде геолога развеялись после первой же практики. Да и изначально хотел быть не геологом, а именно геофизиком. Всегда увлекала математика и физика. Мне понравился сам процесс написания дипломной работы, именно тогда я обнаружил в себе склонность к научной деятельности. И до сих пор занятие наукой для меня самое интересное дело.

После окончания института в 1973 году я работал в геологическом управлении, где требовалась аппаратура для диагностики бурового оборудования. Почти сразу занялся дефектоскопией. Увлекся. Это и привело меня в 1981 году в ИФМ, где я и остался по приглашению Виталия Евгеньевича Щербинина, ныне члена-корреспондента РАН.               

— Я знаю, что вы хороший спортсмен.

— Спортом занимаюсь, сколько себя помню. Играл в футбол за сборную горного института, когда там учился, и за сборную ИФМ — 10 лет. И сейчас 1–2 раза в неделю мы собираемся и играем в футбол.

— Вы обычно играете в защите или в нападении?

— Я всегда нападающий.

— Тогда вы, наверное, человек конфликтный?

— Во всяком случае, я могу пойти на конфликт, если этого требует дело. Но в последнее время стараюсь избегать конфликтных ситуаций, так как бумерангом это ударяет по мне же. А хочется поберечь силы для непосредственно научной деятельности.

— Научная деятельность требует какого-то нестандартного мышления, бывают в ней моменты озарения, или достаточно накапливать знания путем чтения специальной литературы, проводить множество исследований, экспериментов, анализировать данные, сравнивать результаты?

— Моменты озарения — это самое привлекательное в работе ученого. Прорывы в исследовании именно тогда и случаются, когда удается посмотреть на проблему под другим углом. У нас в лаборатории такой способностью обладает Олег Булычев. Я впервые ощутил это состояние, еще работая в геологии, когда придумал новый метод расчета неоднородно намагниченных систем (позже это вошло в мою кандидатскую диссертацию). Тогда я и ночами не спал, и доказывал на всех уровнях свою правоту.

— Решение той или иной задачи всегда подводит к появлению какой-то новой, может быть, более сложной. Какая фундаментальная задача стоит сейчас на повестке дня?               

— Переход от дефектоскопии к дефектометрии. Это связано с решением обратных задач. Мы обнаруживаем трещины, у них разные размеры, среди них есть опасные для целостности трубы и неопасные, некоторые увеличатся, некоторые останутся в прежнем состоянии. По данным измерения поля мы должны определить размеры трещины, глубину, ширину, реконструировать ее геометрию.

Обратная задача некорректна, она имеет множество решений. В этой области работают математики высокого класса. Поэтому продвижение в исследовании зависит от сотрудничества с ними. Мы разработали несколько достаточно надежных приближенных методов. Представьте себе – несется труба со скоростью 2 метра в секунду, а мы должны обнаружить в ней дефект, определить его размеры и принять решение.

Основная задача фундаментальных работ на данном этапе — разработка и изучение оптимальных алгоритмов решения обратных задач, позволяющих создавать современные компьютерные системы магнитной дефектоскопии и дефектометрии, работающие в реальном масштабе времени.

— На бытовом языке, видимо, это означает – найти и обезвредить трещину в трубе.               

— Именно так.

Т. ПЛОТНИКОВА.
На снимке: А.С. Шлеенков.

Адрес Новости История Структура События Результаты Разработки Конкурсы Мероприятия Газета
 Web-сайты