Учёные НИТУ МИСИС представили способ проверять оборудование нефтеперерабатывающих заводов, не останавливая производство. Речь о ректификационных колоннах — крупных установках, где нефть разделяют на фракции. Заглянуть внутрь помогает мюонография: метод, который «просвечивает» объект естественным потоком частиц из космоса.
Мюоны рождаются в верхних слоях атмосферы, когда в неё попадают космические лучи, и способны проходить сквозь большую толщу вещества. Чем плотнее участок на их пути, тем меньше частиц добирается до другой стороны. Если подсчитать, сколько мюонов прошло сквозь колонну и под какими углами, можно восстановить её внутреннее устройство.
До сих пор колонны чаще проверяли гамма-сканированием. Для него нужны радиоактивные источники и остановка процесса. Мюонографии хватает естественного излучения, поэтому завод продолжает работать.
Снаружи колонны устанавливают автономные детекторы из пластин ядерной фотоэмульсии. Пока длится экспозиция, на пластинах остаются следы пролетевших частиц. Затем пластины проявляют, сканируют и обрабатывают специальным ПО. Детекторам не нужно электропитание, а все их компоненты — отечественные. На выходе предприятие получает диагностическое заключение. В нём отмечены признаки застойных зон и механических дефектов, и по нему технические службы решают, нужен ли ремонт.
Команда разработала конструкцию детекторов, методику измерений и ПО для обработки данных. Технологию опробовали на действующем Московском НПЗ, это одна из первых работ группы на промышленных объектах. Следующий шаг — готовое решение для регулярного контроля и диагностический сервис для заводов. Для заказчиков готовят отдельное приложение: в нём можно будет оформлять заявки и хранить историю измерений.
