Ученые опорного ТГУ уловили современный тренд

Безопасную работу промышленных предприятий и сложных технических объектов помогут обеспечить ученые, исследующие метод акустической эмиссии. Это поможет избежать резонансных техногенных катастроф, подобной той, что в 2009 году произошла на Саяно-Шушенской гидроэлектростанции. Об актуальных проблемах и современном подходе в изучении фундаментальных вопросов акустической эмиссии говорили участники и гости Всероссийской конференции АПМАЭ-2018, которая проходила в Тольяттинском государственном университете (ТГУ) 28 мая – 1 июня.

Притяжение единомышленников

Конференция всероссийского масштаба, да еще с участием именитых международных ученых прошла в нашей стране впервые за последние 25 лет. На АПМАЭ («Актуальные проблемы метода акустической эмиссии») в Тольяттинский госуниверситет приехали более 100 ученых из 39 городов России, восьми стран ближнего и дальнего зарубежья. Форум состоялся в опорном Тольяттинском государственном университете. Непосредственным организатором выступил научно-исследовательский отдел «Физика прочности и интеллектуальные диагностические системы» Научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ.

– Основное назначение метода АЭ – это обеспечение безопасности эксплуатации объектов повышенной опасности или ответственности (таких как сосуды давления, хранилища аммиака или нефтепродуктов, криогенные установки, газо- и нефтепроводы, подъемные сооружения, мосты, турбины), – отметил профессор, директор НИИПТ ТГУ Дмитрий Мерсон.

Несмотря на большое внимание со стороны специалистов к проблемам техногенной безопасности, риски возникновения чрезвычайных ситуаций и аварий на производствах остаются достаточно высокими. И не только в России, но и во всем мире. Поэтому конференцию по АЭ участники назвали «своевременной и злободневной». Так, член-корреспондент РАН, председатель Научного совета при Межгосударственном совете по чрезвычайным ситуациям стран СНГ Николай Махутов, подчеркнул, что акустическая эмиссия имеет колоссальное значение в анализе рисков техногенных аварий и катастроф. По его словам, на основе акустической эмиссии (АЭ) необходимо использовать структурный анализ опасных состояний объектов производства и техносферы в целом.

Развивая тему, авторитетный ученый в сфере акустической эмиссии Валерий Иванов (Научно-исследовательский институт интроскопии «Спектр», Москва) уточнил, что АЭ является самым мощным методом неразрушающего контроля, позволяющим анализировать состояние объекта для оценки безопасности и программирования его ресурса прочности.

Научная школа с историей

Тольяттинский госуниверситет стал площадкой для проведения АПМАЭ-2018 по нескольким причинам. Прежде всего, именно в опорном ТГУ уже почти 40 лет развивается одна из наиболее известных в России и за рубежом научная школа в области метода акустической эмиссии. У ее истоков стояли профессора ТГУ Михаил Аронович Криштал (отец ректора ТГУ Михаила Криштала) и Михаил Александрович Выбойщик. А сегодня школа АЭ продолжает проводить актуальные исследования уже под руководством профессоров Алексея Виноградова и Дмитрия Мерсона. Проводятся уникальные научные работы по оценке водородной повреждаемости сталей, по применению метода АЭ для решения трибологических задач, разработке алгоритмов обработки АЭ-информации и распознаванию источников АЭ, а также научные исследования, направленные на совершенствование техники АЭ-контроля. Кроме того, под руководством ведущего ученого, заместителя директора НИИПТ ТГУ Алексея Виноградова в университете создана и работает лаборатория «Физика прочности и интеллектуальные диагностические системы».

Стоит отметить, что ректор опорного вуза, доктор физико-математических наук, профессор Михаил Криштал еще в своей кандидатской диссертации, а впоследствии и в докторской, использовал этот метод для изучения прерывистой текучести в промышленных алюминиево-магниевых сплавах. «В частности, он обнаружил, что метод АЭ позволяет регистрировать полосы деформации и начало макронеоднородной деформации и высказал предположение, что это явление может быть успешно использовано в производственных условиях. В настоящее время благодаря его исследованию метод АЭ широко используется для выявления макронеоднородной деформации промышленных объектов», – подчеркнул, знакомый с научной работой Михаила Криштала участник АПМАЭ-2018, профессор МИСИС Александр Кудря. Также, еще работая на АВТОВАЗе, Михаил Криштал вместе с Дмитрием Мерсоном внедрял этот метод для исследования процессов трения и износа материалов автомобильных деталей.

Еще одним аргументом в пользу выбора ТГУ в качестве центра притяжения специалистов по акустической эмиссии, по словам Дмитрия Мерсона, стал тот факт, что в Тольятти и Самарской области сосредоточено много предприятий, которые имеют повышенный класс опасности: химические производства, нефтеперерабатывающие заводы, ГЭС. «Их концентрация намного выше средней по стране. Для специалистов в области метода АЭ было важно собраться здесь, чтобы иметь возможность обсуждать не только теоретические вопросы, но и говорить о практике внедрения АЭ на предприятиях», – рассказал Дмитрий Мерсон.

Критерии оценки

Пять дней участники конференции обсуждали фундаментальные вопросы акустической эмиссии, практику применения метода АЭ, вопросы методической и аппаратной части метода АЭ. Был проведен круглый стол по критериям оценки результатов АЭ-контроля. В целом на конференции было представлено 213 авторских докладов. Кроме того, в рамках работы АПМАЭ-2018 под председательством Сергея Елизарова (ООО «ИНТЕРЮНИС-ИТ», Москва) состоялось заседание Объединенного экспертного совета по проблемам метода акустической эмиссии, на котором рассматривался ход выполнения ранее принятых решений, а также намечены задачи на ближайшее будущее.

Участники конференции сошлись во мнении, что организация АПМАЭ-2018 была безупречной. Решения конференции будут еще обсуждаться в режиме онлайн и станут основой для будущих форумов.

– Я давно занимаюсь акустикой, но впервые в Тольятти на АПМАЭ-2018 оказался в сообществе уникальных ученых в этой области, – поделился впечатлениями Александр Кудря. – Это говорит о том, что Тольяттинский госуниверситет правильно уловил тренд и конференция стала востребованным событием. Собрание именитых ученых подтверждает высокий имидж ТГУ в целом и в данной области в частности. Конечно, во многом это происходило и происходит благодаря ученым ТГУ. Импульс, который они дали этому направлению, оказался незатухающим и не кратковременным, со временем университет глобально расширил направление научных работ по акустической эмиссии. Нынешняя конференция это блестяще подтвердила.

Дмитрий Мерсон, профессор, директор Научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ:

– Школа ТГУ в области акустической эмиссии внесла особый вклад в понимание природы акустической эмиссии при деформационных процессах металлических материалов; разработку алгоритмов и методов регистрации и обработки сигналов АЭ. Нашими специалистами разработаны и запатентованы особо надежный датчик АЭ, экономичный волновод, позволяющий с малыми потерями регистрировать АЭ в высокотемпературных объектах, уникальный, не имеющий мировых аналогов стенд, в котором на макетах опасных объектов физически смоделированы все известные типы дефектов, что позволяет отрабатывать или проверять работоспособность алгоритмов по обнаружению дефектов и определению их степени опасности.

Справка

Метод акустической эмиссии (АЭ) как эффективный метод неразрушающего контроля (НК) начал активно развиваться в 1960-х годах. В СССР бум в области фундаментальных и прикладных аспектов метода АЭ пришелся на 1970-е годы. Именно тогда на регулярной основе начали проводиться научные конференции по этой теме. Среди них особенно заметными стали Всесоюзные конференции в Ростове-на-Дону (1984), Кишиневе (1987) и Обнинске (1992). По сути, обнинская конференция и стала последней. АПМАЭ-2018, проведенная в Тольяттинском госуниверситете 28 мая – 1 июня, стала первой после 25-летнего перерыва конференцией для специалистов, изучающих особенности АЭ.