Лазерный мир

Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований ведет с МЧС России переговоры о разработке линейки мобильных лазерных комплексов для устранения последствий ЧП на суше, на воде и под водой. Представители спасательной службы на практике оценили технические возможности лазерной установки, которая заменяет три единицы спецтехники и бригаду ликвидаторов.

Мобильный лазерный комплекс ТРИНИТИ представил этой весной на XIII Международном салоне «Комплексная безопасность» в Подмосковье. МЛК режет металлические толстостенные конструкции в воде и на суше, крушит глыбы льда, устраняет загрязнение береговой и прибрежной зон, образовавшееся в результате разлива нефтепродуктов. «Использование установки позволит службам сократить время спасательных операций в несколько раз, а также даст возможность проводить работы в труднодоступных местах», — ​отметил на презентации начальник отдела главного управления пожарной охраны МЧС России Сергей Смыгалин.

В огне не горит

Чтобы посмотреть комплекс в деле, представители министерства пригласили в августе команду ТРИНИТИ на первые масштабные опытно-­исследовательские учения «Безопасная Арктика». Специалисты ТРИНИТИ несколько недель провели в Таймырском Долгано-­Ненецком районе.

На что способен мобильный лазерный комплекс, атомщики продемонстрировали на дудинской нефтебазе. По легенде, изнутри загорелся резервуар с сырой нефтью. За 15 минут в стене толщиной 6 мм лазер сделал технологический проем 2×1,5 м. Пожарные получили прямой доступ к возгоранию и оперативно его потушили. Обычно резервуары вскрывают контактным способом: люди и техника вынуждены подходить к ним вплотную. Комплекс стоял в 80 м от нефтехранилища.

«Технически задача не была для нас сложной, — ​говорит руководитель проекта коммерческого блока ТРИНИТИ Александр Петровский. — ​Отверстие в стенке резервуара сделали с помощью дистанционной лазерной разделительной резки. Луч из источника проходит по оптоволокну, а пятно нужного диаметра на объекте формирует телескоп. Он с виду как обычный, через который астрономы рассматривают звезды. Если бы нас попросили поработать на объекте c затрудненным доступом, например в бункере или цехе, мы бы использовали выносной оптический модуль небольшого размера, он позволяет производить резку с близкого расстояния. Наши возможности и компетенции позволяют рассчитать и изготовить оптический телескоп с рабочей дистанцией до 300 м».

«Учения наглядно показали, что мобильность и оперативность развертывания комплекса являются огромным преимуществом при техногенных авариях. Наш комплекс заменяет как минимум три единицы спецтехники и бригаду спасателей», — ​сообщил гендиректор ТРИНИТИ Дмитрий Марков.

В воде не тонет

Комплекс можно задействовать в устранении аварий на подводных нефтяных скважинах, фрагментации радиационно загрязненных металлоконструкций в бассейне выдержки на АЭС. Можно разрезать затонувшие суда или элементы платформ на морском шельфе, в том числе арктическом.

Испытания оптической головки МЛК начинали с погружения на метровую глубину, потом — ​на четырехметровую. «Сейчас газолазерную резку можно применять к металлическим и бетонным конструкциям толщиной до 100 мм на глубине до 100 м. Если использовать спецоборудование, теоретически можно увеличить глубину до 500 м. У ТРИНИТИ есть все шансы стать флагманом этого направления. Наши специалисты уже готовы оказывать услуги по подводной газолазерной резке», — ​рассказал заместитель гендиректора ТРИНИТИ по международной и коммерческой деятельности Азамат Беданоков.

Институт планирует выпустить линейку мобильных комплексов, различных по функционалу. МЛК, о котором шла речь выше, создали в 2020 году в рамках единого отраслевого тематического плана НИОКР. Предыдущий образец был сделан в 2010 году для компании «Газпром газобезопасность» и называется МЛТК‑20. Он специализируется на ликвидации аварий на газовых скважинах.

Такие аварии — ​настоящее бедствие. К горящей скважине невозможно подойти ближе чем на 100 м. Чтобы разрушить наземную часть буровой вышки, по ней стреляли металлическими болванками из пушки, привлекали военных. МЛТК‑20 срезает металлоконструкцию с безопасного расстояния — ​быстро и точно. Пожары, которые раньше тушили неделями, а иногда и месяцами, сейчас ликвидируют за три-четыре дня.

Еще ТРИНИТИ намерен построить лазерный комплекс для работы в Арктике, на Севморпути. Технология эксклюзивная. «Лазер поджигает нефтяное пятно, — ​рассказывает Александр Петровский. — ​Как только начинается естественное горение нефти, лазер выключается. В конце остается тонкая пленка, фракция, которая сама догореть не может, тогда лазер снова вступает в дело. В воде остаются небольшие пятна разлитой нефти. В этом случае можно применить поверхностно-­активное вещество, оно разгоняет остатки нефти к краям бонов, плавучих ограждений, которые не допускают распространения разлива нефтепродуктов, или в качестве бонов могут выступать, например, ледовые образования. Прямо как моющее средство расщепляет жир в грязной тарелке. Все, что осело по краям, дожигает лазер. Но можно и не использовать поверхностно-­активное вещество, а сразу дожечь остатки лазером. На оптическом модуле меняется фокус, лазерное пятно увеличивается и захватывает большую область сканирования. Это можно делать в ручном и автоматическом режиме по координатам. Испытание метода мы провели для «Атомфлота» прошлой зимой. Имитировали разлив со снегом и льдом вперемешку на судоходном пути. Выжгли 98–99 % нефти».

Радиации не боится

Еще одно перспективное направление для МЛК — ​вывод из эксплуатации объектов использования атомной энергии. У ТРИНИТИ уже есть патент на такую технологию. В планах создать комплекс, который разделяет на фрагменты парогенераторы, конденсаторы, корпуса реактора и любое другое оборудование на демонтируемых блоках АЭС. Атомщики считают, что это будет прорывная разработка: она гарантирует безопасность персонала, высокую скорость операций и снижение затрат на них.

Сегодня задача ТРИНИТИ — ​добиться тиражирования мобильного лазерного комплекса. Установка, которая участвовала в учениях МЧС, зарекомендовала себя с лучшей стороны: задачи выполнила быстро и качественно. Теперь министерство готовит отчет с обоснованием необходимости внедрения комплекса для проведения спасательных работ и устранения последствий ЧС.

СПРАВКА

Разработанное в ТРИНИТИ семейство лазерных комплексов не имеет аналогов на рынке. Комплекс собран на базе контейнера 6 м в длину, 2 м в ширину и 2 м в высоту. Внутри находится лазерный источник, система охлаждения, телескоп и место оператора. Специальные разрешения на транспортировку МЛК не нужны, контейнер можно перевозить на грузовике, поезде, самолете. Институт может изготовить МЛК по техническим требованиям заказчика.

Источник: https://strana-rosatom.ru/2021/10/19/lazerami-triniti-zainteresovalis-v/