В г. Могилеве (Республика Беларусь) 24-25 сентября 2014 года на базе Белорусско-Российского университета проходила 5-я международная научно-техническая конференция «Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов». Организацией подготовки и проведением конференции занимались Белорусско-Российский университет, Институт прикладной физики Национальной Академии Наук Беларуси, Белорусская ассоциация неразрушающего контроля и технической диагностики, Российское общество неразрушающего контроля и технической диагностики и УП «БЕЛГАЗПРОМДИАГНОСТИКА».
В целом конференция и выставка были посвящены памяти директора Института прикладной физики Национальной академии наук Беларуси МИГУНА Николая Петровича, который возглавлял Белорусскую ассоциацию неразрушающего контроля и технической диагностики и внес большой вклад в развитие и совершенствование этого важного направления науки и техники, обеспечивающего нашу безопасность. Целью научно-технической конференции и проходившей в ее ходе выставки являлось обобщение результатов работ и обмен опытом между специалистами различных организаций и стран в области разработки и практического применения неразрушающих методов и средств контроля качества материалов, промышленных изделий, сооружений и технологического оборудования, а также в области диагностирования потенциально опасных объектов, сертификации и подготовки квалифицированных кадров. Работа конференции реализовывалась по нескольким направлениям: дефектоскопия материалов и промышленных изделий; контроль структуры и физико-механических характеристик материалов и изделий; контроль геометрических параметров объектов; мониторинг, диагностика и прогнозирование остаточного ресурса технических объектов; компьютерные технологии в неразрушающем контроле. В конференции и выставке приняли участие более 70 представителей из 35 промышленных предприятий и организаций, академических институтов и вузов. Было представлено 109 докладов учеными из 5 стран (Беларусь, Россия, Украина, Польша, Китай). Активное участие в конференции и выставке приняли студенты Белорусско-Российского университета.
Со стороны академической науки были представлены доклады ведущими институтами в области физики неразрушающего контроля и технической диагностики стран СНГ (среди которых Институт прикладной физики, Объединенный институт машиностроения и Институт физики НАН Беларуси, Институт физики металлов и Институт машиноведения УрО РАН и рядом других институтов). Вузовская наука была представлена коллективами Белорусско-Российского университета, Белорусского национального технического университета, НИИ прикладных физических проблем им. А.Н.Севченко БГУ, Национального исследовательского университета «МЭИ» (г. Москва), Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», Национального минерально-сырьевого университета «Горный» (Санкт-Петербург), Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт» и другими вузами. Ряд сообщений сделали известные ученые из научно-производственных объединений и предприятий.
На пленарном заседании выступили ученые и специалисты двух стран, которые рассказали о достижениях и перспективах развития неразрушающего контроля в Республике Беларусь и Российской Федерации. С приветственным словом к участникам конференции обратился проректор по научной работе Белорусско-российского университета Пашкевич В.М. Он отметил значимость этого форума для университета и региона в целом, а также рассказал о достижениях ученых университета в области неразрушающего контроля и диагностики и их вкладе в обеспечение безопасности промышленных объектов в Республике Беларусь. Также участников конференции приветствовал в формате видеоролика президент РОНКТД академик РАН Горкунов Э.С.
Большой интерес вызвал доклад директора НИИ интроскопии МНПО «Спектр» академика РАН Клюева В.В.(г. Москва), представленный в формате видеоролика. В докладе рассмотрены перспективы развития неразрушающего контроля. Особо подчеркивалось, что получение новых фундаментальных и прикладных научных результатов и разработка на их основе современных высокоэффективных приборов и методик неразрушающего контроля и технической диагностики – одна из главных необходимых составляющих качества и конкурентоспособности выпускаемой национальной продукции, гарантирующая безопасность промышленных, транспортных, энергетических, строительных объектов. Академик обозначил новые направления совершенствования методов и средств НК и ТД, новые прикладные области использования современных достижений ученых СНГ.
В пленарном докладе докт. техн. наук Михнева В.А. (Институт прикладной физики НАНБ) рассмотрены перспективные направления развития радиоволнового метода неразрушающего контроля, связанные с расширением диапазона рабочих частот и нанотехнологиями. В суб-терагерцовом и терагерцовом диапазонах частот, которые начинают осваиваться в последнее время, появляются такие новые многообещающие применения, как визуализация объектов и анализ состава различных материалов. Терагерцовая визуализация высокого разрешения может использоваться в антитеррористических приложениях (контроль наличия оружия в аэропортах), медицине, автоматическом контроле содержимого почтовых отправлений. Терагерцовая спектроскопия способна контролировать состав и структуру лекарств, пищевых продуктов, разнообразных химических композиций и др. В области нанотехнологий зондовая микроволновая микроскопия существенно расширяет возможности атомно-силовой микроскопии и может применяться для контроля полупроводниковых структур, новых материалов на основе керамик, сегнетоэлектриков, графена, биологических мембран и т.п. с латеральной разрешающей способностью до 20-50 нм.
Д-р техн. наук Крень А.П. (Институт прикладной физики НАНБ) в своем докладе представил последние достижения в области испытаний конструкционных материалов методом динамического индентирования, осуществляемого в режиме однократного ударного нагружения. Им были обобщены результаты исследований отечественных и зарубежных ученых, что позволило выстроить концепцию и методологию контроля материалов индентированием для получения достоверных и объективных данных о физико-механических свойствах (твердости, прочности, модуле упругости, трещиностойкости) и остаточном ресурсе металлов, композитов и полимеров. В докладе показаны пути расширения функциональных возможностей существующего на рынке оборудования (динамических твердомеров, склерометров) для неразрушающего контроля металлов и строительных материалов (бетонов). Предложены способы контроля твердости и прочности нежестких конструкций, обладающих недостаточной толщиной и массой для проведения контроля широкодоступными средствами измерения. Показано, что, полученные в лаборатории контактно-динамических методов контроля ИПФ НАН Беларуси, новые результаты позволяют решить задачу контроля прочности углеродных пространственно-армированных материалов методом индентирования с учетом анизотропии свойств.
В докладе зав. кафедрой «Электроакустика и ультразвуковая техника» проф. К.Е. Аббакумова (СПбГЭТУ «ЛЭТИ», г. Санкт-Петербург) была рассмотрена проблема компетентностного подхода при реализации учебного процесса в соответствии с новыми образовательными стандартами для подготовки специалистов по неразрушающему контролю и диагностики, возможности реализации практико-ориентированного обучения с учетом потребностей работодателей от промышленности, вопросы преобразований в высшей школе и возможные пути повышения качества подготовки специалистов на различных уровнях. Приведены структура и сравнительный анализ белорусских и российских образовательных программ. Рассмотрены особенности инновационного подхода к построению учебных занятий и организации самостоятельной работы студентов, особенности практико-ориентированного государственного междисциплинарного экзамена, структура дипломных проектов и работ. Докладчик отметил, что проблема подготовки квалифицированных кадров по неразрушающему контролю с высшим базовым образованием сегодня, как никогда, важна и актуальна.
Несомненный интерес вызвала демонстрация новых приборов и технологий ультразвукового неразрушающего контроля сварных швов металлов (TOFD-метод и фазированные решетки), новые разработки в области радиографического контроля ООО «Синтез НПФ» (г. Санкт-Петербург), приборы дистанционного визуально-оптического контроля.
На секции «Дефектоскопия материалов и промышленных изделий» наибольшее количество докладов было посвящено акустическим методам контроля, включая его разновидности - ультразвуковой, оптоакустический. Оставшиеся доклады относились к магнитографическому методу, методу шумов Баркгаузена, тепловизионному контролю, а два доклада посвящены метрологии, включая создание эталона магнитного поля и анализу подходов к метрологии современных ультразвуковых дефектоскопов.
Преимущественно доклады были направлены на решение актуальных научно-прикладных проблем промышленности. Необходимо отметить, что из докладов, посвященных акустическим методам, наибольший интерес представили работы Абакумова К.Е. и Коновалова Р.С., СПГЭУ, Санкт-Петербург и серия работ сотрудников ИПФ НАН Беларуси. В первой работе развита теория рассеяния волн Рэлея трещиноподобным дефектом, конкретизированы энергетические параметры возбуждаемых акустических мод, трансформированных в объемные волны при изменении граничных условий, включая модель нежесткого соединения. Выявлены особенности распространения поверхностных волн Стоунли.
Важные для практики и развития теории распространения волн Стоунли и головных волн результаты представлены в 2-х докладах сотрудников ИПФ НАН Б и БРУ (Баев А.Р., Сергеева О.С, Майоров А.Л., Асадчая М.В., Коновалов Г.Е.). В частности, экспериментально впервые показана принципиальная возможность распространения слабо затухающих квазипродольных волн вдоль границы металл-полимер и предложена теоретическая модель, хорошо согласующаяся с опытными данными. Дано теоретическое объяснение экспериментально обнаруженных авторами особенностей распространения объемных волн, трансформированных на выступе из волны Рэлея и выявлена роль отходящей поперечной моды, трансформированной из краевой головной волны в формирования результирующего акустического поля поперечных волн.
В работе коллектива сотрудников ИПФ НАН Б (Баев А.Р., Стойчева И.В., Костюк А.Н.) и ИФ НАН Б (Митьковец А.И., Гуделев В.Г.) дальнейшее развитие получил оптоакустический контактный метод обнаружения поверхностных несплошностей (усталостные трещины и поры) движущимся лучом импульсно-лазерного излучения. Представлены данные, свидетельствующие о возможности существенного повышения чувствительности контроля трещин с малым раскрытием (-0,5 мкм), расположенных на загрязненной поверхности, при установке источника лазерного излучения на расстоянии нескольких метров от объекта контроля.
Необходимо отметить работу Шилова А.В., Новикова В.А., Кушнера и др. (БРУ), в которой показана высокая эффективность выявления подповерхностных дефектов в стальном литье магнитооптическим методом. Особенность его заключается в использовании поляризуемых в магнитных полях гибких пленок, позволяющих визуализировать остаточные поля. Представлены методические подходы, позволяющие нивелировать влияние мешающих факторов и оптимизировать условия контроля. Решению важной задачи по установлению степени усталости металла методом шумов Баркгаузена посвящена работа сотрудника ИПФ НАНБ - Бусько В.А. Он разработал оригинальную методику и компактное измерительное устройство, позволяющее в непрерывном режиме вести измерительный процесс, фиксируя спектральный шум непосредственно из области приложения сил изгибных колебаний испытательного устройства. Как сообщается, полученные спектрограммы позволяют определить условия приближения структуры металла к деструктивному состоянию.
Работа Лухвича А.А., Гусева А.П., Пиунова В.Д. (ИПФ НАН Б) направлена на создание эталона магнитной индукции. При этом основное внимание обращено на точностные характеристики при воздействии переменного магнитного поля разной частоты и амплитуды. Представлены данные о погрешностях измерений и однородности магнитного поля в рабочих объемах. Тепловизионному контролю для обнаружения дефектов дорожного покрытия посвящена работа Мельниковой И.С. и Борисова В.И. (БРУ), в которой показана принципиальная возможность выявления дефектов покрытия с чувствительностью и надежностью не хуже традиционно используемых методов визуального контроля. В интересном докладе обзорного типа сотрудников РУП – БГИМ, Минск (Жагора Н.А., Федоров В.В.) изложены новые подходы к метрологическому контролю современных ультразвуковых дефектоскопов в связи с вводом в действие межгосударственного стандарта ГОСТ ЕN 1266.
На секции «Контроль структуры и физико-механических характеристик материалов и изделий» представленные научной общественности доклады имели преимущественно прикладное значение и лишь около 3% – теоретическое. В отличие от предыдущих научно-технических конференций отмечается более высокая практическая направленность работ. Были заслушаны доклады по следующим основным направлениям: магнитный, оптический, вихретоковый, радиоволновый контроль, контроль физико - механических характеристик, электрохимический контроль, контроль параметров жидких сред, разрушающий контроль.
Результаты исследований по магнитным методам контроля структуры и физико-механических характеристик материалов и изделий представили сотрудники ИПФ НАН Беларуси, Объединенного института машиностроения (г. Минск), Института физики металлов УРО РАН (Екатеринбург). Доклады сотрудников Института прикладной физики НАН Беларуси были посвящены практическим вопросам неразрушающего контроля различных объектов из ферромагнитных материалов (инструментальных, легированных, углеродистых сталей), выпускаемых промышленностью, новым информационным параметрам при магнитном контроле качества отпуска инструментальных сталей, совершенствованию оборудования и методик магнитного контроля, учету структурной и геометрической неоднородности поверхности объектов при построении калибровочных характеристик в процессе контроля остаточных напряжений методом эффекта Баркгаузена, исследованию возможности контроля коэффициента нормальной анизотропии листового проката стали импульсным магнитным методом, разработке метода и прибора для обнаружения витковых замыканий в маломощных тороидальных трансформаторах, магнитодинамическому методу контроля содержания ферромагнитной фазы в нержавеющих сталях аустенитного класса. Большой интерес вызвал доклад д.т.н. Креня по определению физико-механических характеристик пространственно-армированных углеродных композиционных материалов (работа выполнена сотрудниками Института прикладной физики НАН Беларуси и Института тепло- и массообмена им. Лыкова НАН Беларуси). Доклады сотрудника Объединенного института машиностроения НАН Беларуси посвящены особенностям намагничивания чугунов, совершенствованию преобразователей для измерения остаточного магнитного потока изделий массового производства. Представители Института физики металлов УРО РАН посвятили свои сообщения применению аппаратуры для определения ферромагнитных неоднородностей в различных средах, исследованию магнитных свойств деформированных и термообработанных сталей. Доклады сотрудников Белорусско-Российского университета были посвящены проблемам мутнометрии масел с помощью средств волоконной оптики, анализу полей механических напряжений в автомобильных закаленных стеклах.
Большой интерес вызвал доклад О.К. Тявловского (БНТУ) «Измерительный преобразователь прибора контроля параметров жидких технологических сред на базе трансформаторного датчика». Слушателей заинтересовали коммерческие возможности разработки и перспективы ее использования. Представителями Витебского государственного технологического университета и РИУП «Научно-технологический парк Витебского государственного технологического университета» сделаны стендовые доклады, которые были посвящены экспресс-методу определения несминаемости тканей, анализу показателей качества материалов для водозащитной одежды и моделированию процесса испытания полимерных материалов на изгиб.
В работе секции приняли участие 4 представителя предприятий Республики Беларусь (инженеры ОАО «Беларуськалий» (г. Солигорск) и ОАО «Гомельский литейный завод «Центролит»), а также студенты Белорусско-Российского университета.
На секции «Контроль геометрических параметров объектов» были представлены 16 докладов и одно внеплановое выступление аспиранта Бондарева Ю.О. из Санкт-Петербургского национального университета ИТМО, доклад которого касался возможностей видеоэндоскопов для количественной оценки размеров дефектов в труднодоступных местах изделий.
Три доклада (Рудницкий В.А., Лухвич А.А., Чернышев А.В.) были посвящены решению актуальной проблемы контроля толщины защитных хромоникелевых покрытий камер сгорания жидкостных ракетных двигателей. Доклады были представлены сотрудниками Института прикладной физики НАН Беларуси, поскольку Институт по этой тематике ведет хоздоговорные работы с российскими предприятиями. Ввиду сложности проблемы из-за наличия множества мешающих факторов авторами были представлены результаты исследований трех физических методов: магнитного пондеромоторного, магнито-динамического и токовихревого методов, каждый из которых обладает присущими ему достоинствами и недостатками. Доклады вызвали большой интерес вследствие своей конкретики и практической направленности. В докладе Ермаковича О.Л. (НИИ ПФП им. А.Н.Севченко БГУ) был рассмотрен вопрос повышения точности определения плотности бумажного полотна радиоизотопным плотномером. В работе подробно рассматривались различные варианты пассивной компенсации влияния рассеяния бета излучения на контролируемом полотне. Работа представляет интерес для бумагоделательных предприятий небольшой мощности.
Михнев В.А. (ИПФ НАНБ) привел обзорный анализ резонансных микроволновых датчиков для определения толщины неэлектропроводящих покрытий, нанесенных на металлическое основание и датчиков для измерения влажности материалов.
В докладе сотрудников Белорусско-российско университета автором Примаком И.У. были представлены теоретические исследования и расчеты определения толщины наноразмерных металлических слоев на кремниевой подложке. Работа была позиционирована как необходимый задел для проведения последующей хоздоговорной работы с ОАО «Интеграл».
На секции «Мониторинг, диагностика и прогнозирование остаточного ресурса технических объектов» было заявлено 28 докладов, посвященных оценке физического состояния различных технических объектов, из которых 6 относятся к акустической диагностике технических устройств, 5 докладов посвящены трибодиагностике узлов трения, 6 докладов посвящены оценке остаточного ресурса различных технических объектов, 4 доклада связаны с различными аспектами контроля протяженных технических объектов, к которым относятся металлические трубы и корпус морских судов.
В докладе Холодилова О.В. и других сотрудников БелГУТ, ГГУ им. Ф.Скорины, РУП «Гомельэнерго», описывается комплексный подход к оценке качества подшипников качения на основе применения электрорезистивного метода и метода акустической эмиссии. Полученные результаты легли в основу разработанного стенда, позволяющего оценить качество подшипников.
В двух докладах сотрудников БНТУ Жарина А.Л., Пантелеева К.В., Свистуна А.И. исследуются особенности диагностики узлов трения с использованием в качестве первичного преобразователя вибрирующего конденсатора, что позволило применить величину контактной разности потенциалов и плотность статического электрического заряда в качестве информационных параметров при оценке состояния поверхностей трущихся деталей. В докладах сотрудников БГУИР Бранцевича П.Ю., Базылева Е.Н. определен обобщающий параметр виброперемещений, который позволяет определить техническое состояние объекта при его пуске или останове. Разработаны соответствующие программные средства оценки технического состояния.
Поиску информационных признаков, позволяющих оценивать техническое состояние динамических объектов по измерению вибрационных сигналов, посвящены три доклада сотрудников ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет им. М.Т.Калашникова».
Сотрудники Севастопольского национального университета ядерной энергии и промышленности Елисеева М.А., Маловик К.Н. привели доклад, в котором обосновывается введение ряда случайных характеристик и параметров и безусловных параметров и границ их изменения для более точного определения остаточного ресурса потенциально опасных технических объектов.
В докладе сотрудников Восточноукраинского национального университета им. В.Даля (г. Луганск) и Херсонской государственной морской академии Мирошников В.В., Нестеренко В.Б показано, что измерение остаточной намагниченности участков корпуса судна позволяет определить знак и величину механических напряжений корпуса. Приведены интересные экспериментальные данные.
В докладе Носова В.В. «Оценка состояния шарниров противовеса дворцового моста с помощью метода акустической эмиссии» сотрудника «ФГБОУ ВПО «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»» обосновывается применение метода акустической эмиссии для оценки нагрузки шарнира. В целом, все доклады на заседании секции содержали новые интересные научные и технические результаты. На секции «Компьютерные технологии в неразрушающем контроле» ученые Гомельского ГТУ им. П.О. Сухого С. И. Бахур и В. Н. Галушко представили доклад, посвященный разработке методов и математических моделей количественной оценки показателей эксплуатационной надежности и эффективности работы электрооборудования, позволяющих учесть основные влияющие факторы. В докладе ученых БРУ А. Н. Василенко и др. было представлено программное обеспечение поляризационно-оптического метода контроля механических напряжений в протяженных объектах. Разработанный программный пакет позволяет получить массив абсолютных значений напряжений вдоль всей поверхности протяженного объекта и оценить его состояние. Совместный доклад представителей Китая и Беларуси (Кан Шоучян, Ван Юйцзин, А. В. Микулович, В. И. Микулович) был посвящен анализу спектра Гильберта сигналов вибрации подшипников качения с использованием метода EEMD и предложенного алгоритма выбора эффективных компонентов IMFs, что позволяет лучше выявлять локальные детали сигналов и идентифицировать наличие дефектов подшипников качения. В двух докладах представителей Минского государственного высшего авиационного колледжа был представлен технический облик современного универсального информационно-диагностического комплекса для оценки состояния авиационных двигателей. Другие доклады были посвящены моделированию различных преобразователей и магнитных полей.
Необходимо отметить, что большинство представленных докладов были выполнены на высоком научно-техническом уровне и представляют интерес, как для производственников, так и для специалистов, разрабатывающих методы и средства НК. Поэтому рекомендуется большинство докладов конференции в том или ином виде опубликовать в сборниках статей.
Прошедшая конференция способствовала обмену новейшими результатами в области физики и техники неразрушающего контроля и технической диагностики, установлению научных и деловых контактов между учеными и специалистами.