В настоящее время в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ» создается линейка приборов радиоизотопного контроля промышленного оборудования для нефтяной промышленности и металлургии. Один из уже созданных приборов заинтересовал корпорацию «Северсталь» и весной будет проходить испытания на Череповецком металлургическом комбинате.
Условия производства на металлургических предприятиях часто не позволяют проверить, в какой степени полна или пуста какая-то технологическая емкость (бак, цистерна) обычным для повседневности способом – «открыть и посмотреть». Для этого приходится использовать более изощренные методы мониторинга, в частности, просвечивая технологические емкости гамма-излучением.
В ещё недавнем прошлом металлургические комбинаты использовали для этого зарубежные системы контроля от компаний Berthold Technologies (Германия) и Thermo Fisher (США). Однако, теперь пришло время импортозамещения, и в России создаются собственные контрольные системы. Одна из них создана командой студентов и сотрудников НИЯУ МИФИ во главе с доцентом кафедры экспериментальной ядерной физики и космофизики МИФИ Александром Хромовым.
Система контроля в простейшем случае состоит из двух компонентов: источника гамма-излучения и детектора, которые ставятся по разные стороны от контролируемого резервуара (на фото справа). В МИФИ разработан отечественный вариант детектора- гамма-реле. Источники излучения на основе радиоактивных кобальта или цезия для создаваемой в МИФИ системы будет поставлять петербургская компания «Ритверц». Однако, в испытаниях на «Северстали» будут использоваться источники излучения, имеющиеся у самой металлургической компании.
Как рассказала участник команды разработчиков, студентка 5-го курса Института ядерной физики и космофизики МИФИ Арина Вахнина, гамма-реле, которое будет проходить испытания на «Северстали» в апреле пока может ответить на один простой вопрос: пуст или полон исследуемая емкость.
Однако, в ближайшее время детектор будет доработан, так что он сможет также выполнять функции уровнемера, то есть прибора, определяющего уровень содержимого в резервуаре, а также определять плотность субстанции текущей через трубу, что востребовано в нефтегазовой и нефтехимической промышленности. Для этого, программистами МИФИ будет доработан софт прибора, что позволит «конвертировать» данные об интенсивности гамма-излучения в характеристики исследуемых объектов.
Также команда мифистов работает над еще более масштабным устройством, предназначенным для контроля характеристик выпускаемого на металлургических комбинатах стального листа с помощью рентгеновского излучения. В перспективе это устройство четырехметровой высоты должно быть встроено в сталекпрокатную линию, и контролировать качество выпускаемого проката во время работы. Планируется, что летом в МИФИ начнут монтировать прототип данного устройства, в дальнейшем также планируются его испытания на «Северстали».
Разработчики прибора - на «Северстали» в Череповце
По словам Арины Вахниной, на рынке существуют аналогичные приборы от западных компаний, которые несмотря на ограничение ввозят продукцию за существенно большую цену, поэтому зарубежные приборы закупаются только в критических ситуациях. Отечественные аналоги обладают недостаточным функционалом. Преимущество разработки МИФИ состоит в том, ученые ядерного университета готовы кастомизировать прибор под нужды заказчика и проводить сервисное обслуживание.
Привлекательность разработки состоит также в том, что в ней используем инновационные компоненты, например кремниевые фотоумножители, благодаря которым приборы имеют более высокую точность и могут работать в электромагнитных полях, что важно для металлургических предприятий.
Проект получил поддержку Технологического акселератора «МИФИ» и Росатом», приз зрительских симпатий на форуме РВК “Инвестиции в быстрорастущие технологические компании”, а также заняла первое место на Фестивале студенческого предпринимательства «Москва-точка старта» в 2025 году.
Разработчики прибора - победители Технологического акселератора МИФИ и Росатома
