Обследовать НПЗ помогут элементарные частицы с небес
В МИСИС предлагают находить дефекты оборудования с помощью детекторов мюонов.
Мюоны — элементарные частицы, рождающиеся в верхних слоях атмосферы Земли во взаимодействии с космическими лучами. Они способны проходить сквозь толщи различных веществ. Плотность материала влияет на то, какая доля мюонов проходит через объект. Чем плотнее участок, тем сильнее он ослабляет поток частиц. Регистрируя мюоны, можно получать информацию о внутреннем строении различных объектов.
Именно этот принцип учёные предлагают использовать для диагностики ректификационных колонн, в которых нефть разделяют на отдельные фракции. В отличие от традиционного гамма-сканирования ректификационных колонн, мюонография не требует радиоактивных источников и остановки производственного процесса.
«Для мюонографического обследования оборудования мы устанавливаем снаружи колонн автономные детекторы, — говорит ведущий эксперт Центра инфраструктурного взаимодействия и партнёрства MegaScience НИТУ МИСИС Наталья ПОЛУХИНА. — Они состоят из пластин ядерной фотоэмульсии».
Детекторы регистрируют мюоны, проходящие через оборудование. Затем пластины проявляет и сканирует. Полученную информацию обрабатывают с помощью специального программного обеспечения.
«По распределению зарегистрированных частиц можно восстановить внутреннюю структуру объекта и дать заключение о состоянии внутренних контактных устройств колонны», - поясняет доктор физико-математических наук.
Учёные разработали конструкцию детекторов, методику проведения измерений и софт для обработки полученных данных. На следующем этапе коллектив планирует создать готовое решение для регулярного контроля промышленного оборудования. На его основе запустят диагностический сервис для нефтеперерабатывающих предприятий. Он будет включать проведение измерений, обработку данных и подготовку результатов.
«Эмульсионные детекторы не требуют электропитания или искусственного источника излучения, — отмечает руководитель проекта, начальник управления науки НИТУ Юлия КРАСИЛЬНИКОВА. — Все компоненты детекторной системы — отечественного производства. После накопления необходимых данных и их обработки заказчик получает результаты обследования и диагностическое заключение».
Эта технология позволяет выявлять в ректификационных колоннах признаки застойных зон и механических дефектов. Эта информация может использоваться техническими службами предприятия для оценки состояния оборудования и определения необходимости ремонтов.
Авторская технология основана на многолетних исследованиях специалистов НИТУ МИСИС и Физического института имени П. Н. Лебедева (ФИАН) РАН. Ранее учёные применяли мюонографию для изучения объектов культурного наследия, поиска особенностей внутренней структуры крупных промышленных объектов и решения задач нефтегазовой геологии
В 2025 году группа МИСИС и ФИАН совместно со специалистами «Татнефти» провела оконтуривание участка залежи битуминозного песчаника в Татарстане. Полученный опыт стал основой для развития метода применительно к нефтеперерабатывающему оборудованию. Применение технологии на Московском НПЗ «Газпром нефти» стало одной из первых работ группы на промышленных объектах.
В 2020 году ИА «Девон» писало о внедрении системы вибромониторинга на «Орскнефтеоргсинтезе». Датчики передают с оборудования сведения о вибрации, температуре и ударных импульсах. Это помогает исключить аварии на Орском нефтеперерабатывающем заводе.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |