В Инженерной школе неразрушающего контроля и безопасности Томского политехнического университета разработали опытно-демонстрационный образец первого отечественного роботизированного комплекса для обследования коммуникаций объектов атомной отрасли при подготовке их к выводу из эксплуатации. Прототип, созданный при поддержке федеральной программы Минобрнауки «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети», уже прошел лабораторные испытания и готовится к проверке на реальном объекте — исследовательском ядерном реакторе вуза.
По словам разработчиков, в процессе эксплуатации трубопроводов и иных сложно доступных коммуникаций на АЭС и других объектах атомной отрасли происходит износ внутренних стенок и отложение на их неровностях радиоактивных частиц. Однако сейчас нет технологических решений, позволяющих эффективно и достоверно проводить диагностику и визуальную оценку внутренней структуры, а также оценивать распределение остаточного радиационного загрязнения. А это критично важно при подготовке к выводу из эксплуатации радиационно-опасных объектов.
«Магистральные и технологические трубопроводы различного сечения и назначения диаметром от 450 до 1 500 мм являются неотъемлемой частью инфраструктуры АЭС, исследовательских ядерных реакторов и радиационно-химических производств и представляют особую сложность для диагностики и определения фактического радиационного состояния и остаточных загрязнений. Так, зачастую, многообразие, протяженность и сложная обвязка трубопроводов, а также других элементов коммуникаций исключает возможность определить степень загрязнения элемента снаружи, а уровень радиоактивного загрязнения не позволяют специалисту проводить необходимые измерения в непосредственной близости с объектом исследования»,
— говорит руководитель проекта, ведущий инженер Регионального центра аттестации, контроля и диагностики Иван Чуяшенко.
Кроме того, взаимодействие с радиационным носителем происходит внутри трубопроводов, что приводит к физическому износу и появлениям на поверхности различных неровностей, где могут образоваться локальные и протяженные очаги радиационных загрязнений, которые невозможно идентифицировать с наружной стороны объекта.
В настоящее время, по словам ученых, в России подобные комплексы отсутствуют. В мировой практике аналоги есть, но они гораздо крупнее и предназначены только для обследования больших объектов. Коллектив разработчиков — сотрудников Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ — предложил техническое решение, основанное на использовании конструкции роботизированной системы с адаптивным механизмом передвижения, позволяющим устройству перемещаться как по цилиндрическим, так и плоским каналам трубопроводов и вентиляционным системам.
Роботизированный комплекс, созданный в Томском политехе, включает в себя механическую платформу, систему управления, программное обеспечение для сбора и анализа данных, а также интегрированные средства сбора данных и радиационного мониторинга с дозиметром и спектрометром гамма-излучения.
«В рамках проекта была разработана оптимальная модель и вся необходимая конструкторская документация для изготовления прототипа. Также разработана демоверсия специализированного программного обеспечения для передачи, сохранения и визуализации информации с измерительных элементов оператору. Научная новизна нашей разработки заключается в предложенном подходе с использованием универсального шасси, адаптированного для перемещения по разным типам поверхностей, с возможностью размещения на нем необходимых измерительных модулей для визуальной оценки и дозиметрического (спектрометрического) сканирования. Универсальное шасси позволит проводить обследования и сканирование трубопроводов различного сечения, диаметров и формы, например, круглых или прямоугольных»,
— добавляет разработчик комплекса, инженер Регионального центра аттестации, контроля и диагностики Артем Жуйков.
В настоящее время готов опытно-демонстрационный образец роботизированного комплекса, разработано специализированное ПО. Более 80 % компонентов комплекса — отечественного производства. Прототип уже успешно прошел лабораторные испытания на перемещение, телеметрию и передачу видеосигнала с места оператора. На лето 2026 года запланированы испытания на исследовательском ядерном реакторе Томского политеха. Кроме того, разработчики планируют получить заявку на полезную модель и дооснастить комплекс модулем отбора проб. К разработке уже проявляют интерес предприятия атомной отрасли России, особенно специализирующиеся на выводе из эксплуатации радиационно-опасных объектов.