Опрос
Сверхпроводник на рельсах
Физики-атомщики предлагают железнодорожникам самые современные технологии. Об этом шла речь в интервью Александра Кацая газете "Гудок".
– В последние годы предприятия и научно-исследовательские учреждения атомной отрасли стали активными игроками на рынке современных научно-технических разработок. С чем это связано?
– Атомная отрасль всегда являлась средоточием передовых технологий, достижений науки и техники, высокой инженерной и производственной культуры. Учёные и конструкторы-атомщики дали жизнь большому количеству оригинальных решений в области медицины, электротехники и электроники, коммунального хозяйства, топливно-энергетического комплекса, экологии. В связи с переходом на рыночные отношения наши предприятия и НИИ начали искать партнёров по внедрению своих уже хорошо апробированных разработок в другие отрасли. К примеру, материалы, сплавы, технологии, приборы и оборудование для АЭС можно успешно применять в энергетике, в промышленности и на транспорте. Продвижением таких новинок занимается наш центр «Атом-инновации», в котором ведут мониторинг наукоёмких разработок и высокотехнологичной продукции, создаваемой в системе Росатома. Кроме того, мы регулярно организуем отраслевые выставки, ярмарки, инновационные форумы, содействуем привлечению инвестиций для развития и продвижения перспективных проектов. Лучшие разработки рекомендуем для реализации в отраслевом бизнес-инкубаторе высоких технологий.
– Что могут предложить учёные Росатома другим отраслям?
– В настоящее время центр «Атом-инновации» ведёт работу по 15 научно-техническим направлениям. Среди них – создание современных систем водоподготовки и водоочистки. К примеру, в одном из малых городов Пензенской области планируют применить новейшие технологии очистки питьевой воды с использованием фильтров-мембран из наноматериалов. В случае успешной реализации данного пилотного проекта опыт модернизации системы коммунального хозяйства можно будет применить и в других городах.
– А какие разработки могут заинтересовать железнодорожников?
– Прежде всего современные технологии очистки сточных вод и мойки подвижного состава, обработки территорий различных объектов. Их можно применять в депо, на станциях и вокзалах, в ведомственных санаториях, медицинских учреждениях, других предприятиях и организациях ОАО «РЖД».Так, специалисты челябинского института ВНИИ ТФ создали гидроабразивный способ очистки железнодорожных вагонов от грязи и старой краски струей воды и мелкодисперсного песка. В струйную установку входят плунжерный насос высокого давления, гидравлический и электрический пульты управления. По трубопроводу к обрабатываемой поверхности под давлением 2 тыс. атмосфер подают воду, песок и различные абсорбенты. С помощью такой установки можно не только сдирать грязь и краску с вагонов и нефтеналивных цистерн, но даже резать железобетонные конструкции, металл, в том числе и рельсы. Специалисты ВНИИ ТФ также разработали виброакустический метод неразрушающего контроля колёсных пар подвижного состава. При этом методе диагностики на колёса, снятые с локомотивов и вагонов, устанавливают датчики колебаний. Затем по команде с компьютера по исследуемому объекту ударяет молоточек, и поступающие с датчиков сигналы звуковой волны сравнивают с параметрами эталонного колеса. Такой метод позволяет быстро определять степень износа металла, находить трещины, сколы и другие дефекты. Учёные Росатома также предлагают железнодорожникам новую технологию промывки цистерн от различных осадков, образующихся при перевозке нефтепродуктов, жирных кислот, масел, смол, щелочей. В резервуар под напором подают воду, смешанную со специальными моющими средствами. После промывки цистерны содержимое выливают, затем стоки очищают. Ещё одна интересная разработка – система, позволяющая определять вес вагонов на ходу. Датчик, установленный под подошвой измерительного участка рельса, жёстко крепят на железобетонную плиту длиной 6 м и шириной 2 м. Два таких измерительных участка устанавливают под параллельными рельсами напротив друг друга. Усилия, регистрируемые измерительной системой от двух колёсных пар первой тележки вагона, складывают с усилиями от двух колёсных пар второй тележки и выдают в виде суммарного веса движущегося вагона. Есть идея использовать космические лучи для определения вида груза, находящегося в составах. Специальные датчики могут улавливать изменение скоростей движения при прохождении микрочастиц сквозь содержимое вагонов. После чего с помощью программного обеспечения можно устанавливать, не вскрывая вагоны и контейнеры, что в них находится – металл, цемент или лес.
– Сейчас российские атомщики активно работают над созданием сверхпроводников. Что даст их применение?
– Как известно, провода из специальных материалов, охлаждённые до температуры минус 200 градусов, не имеют электрического сопротивления. В результате ток по ним поступает к потребителям практически без потерь, в то время как при традиционных технологиях передачи электричества теряется 20-30% энергии. Сейчас в Росатоме ведут работы по созданию сверхпроводникового кабеля, а также новых видов приборов и оборудования. Кстати, применение сверхпроводников на железных дорогах даст огромный экономический эффект отрасли, поскольку ОАО «РЖД» является крупнейшим потребителем электроэнергии в стране. Кроме того, эффект сверхпроводимости можно использовать для борьбы с токами коротких замыканий в энергетических системах. Железные дороги часто страдают от этого явления из-за специфики работы подвижного состава, сопровождающегося неравномерным потреблением электричества и скачками напряжения в энергосети. Причём токи короткого замыкания нередко повреждают не только оборудование подвижного состава, но и электроподстанции. Новые технологии позволят создать сверхпроводящий ограничитель тока, который поможет надёжно защитить оборудование от подобных ЧП. Сверхпроводники дают возможность создать более компактные и менее металлоёмкие электродвигатели. Их применение на железнодорожном транспорте повысит надёжность техники, увеличит мощность подвижного состава, а значит, и скорость движения поездов. Учитывая важность развития нового направления, при Росатоме недавно открыли координационный центр по вопросам создания сверхпроводниковой индустрии в нашей стране.
Беседовал Александр Давидьянц
