Средства температурного контроля ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ»

Одним из флагманов отечественной атомной промышленности является ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ», где ведутся НИОКР и выпускаются сложные изделия, разработанные по индивидуальному заказу. При этом предприятие производит продукцию и для общепромышленного рынка – средства температурного контроля: термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления, средства их защиты и коммутации. Об этом направлении деятельности рассказывает А. В. Бугаев, заместитель директора отделения «Атомтерм» ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ».

ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ», г. Подольск, Московская обл.

Научно-производственное объединение «Луч»

скачать pdf >>

ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ» всегда бы­ло настоящим локомотивом для самых наукоемких производств. Оно было основано в 1946 го­ду как научный центр, разрабатывающий технологии производства топлива и редких металлов для атомной энергетики. За десятилетия работы к первому направлению деятельности прибавились: разработка высокотемпературных тепловыделяющих элементов (твэл); разработка металлических и керамических зеркал для установок с мощным лазерным излучением; разработка особо прочных керамических материалов и изделий из них; создание технологий выращивания монокристаллов металлов; разработка и производство приборов, устройств и аппаратов для использования в атомной энергетике, военной и космической отраслях.

При этом ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ» является не только разработчиком, но и производителем, выпускает большой спектр продукции для предприятий, институтов и других организаций, работающих в самых разных сферах. Особенность производства состоит в том, что все изделия компании высокотехнологичны и в большинстве случаев разрабатываются индивидуально для конкретных заказчиков. Среди таких изделий: электрогенерирующие каналы для термоэмиссионных ядерных электроустановок; детали из керамики, металлокерамики и лейкосапфира; жаростойкие и жаропрочные сплавы и изделия из них; зеркала для систем сканирования и наблюдения; адаптивная оптика для астрономии; оптические покрытия для мощных лазеров; рентгеновские источники излучения и многое другое. Институт работает по многим направлениям и постоянно развивается, осваивая новые технологии и реализуя важные проекты.

Научный потенциал

При всей интенсивности производства осуществление НИОКР остается в центре деятельности НИИ. Многие современные предприятия выпускают изделия собственной разработки, однако мало кто из них также занимается НИОКР, а если занимается, то это не является главной задачей – такова специфика конкурентного рынка. В этих современных реалиях НИИ НПО «Луч» смог построить свои бизнес-процессы так, что НИОКР является его основной задачей, и результат данного подхода можно увидеть уже сегодня. Приведем в пример такую разработку, как ядерный автономный источник питания – «атомная батарейка». Возможно, многие о ней слышали, но не все знают, что данной разработкой занимается именно одно из подразделений НИИ НПО «Луч». Этот элемент питания уже создан. В настоящее время предприятие ведет работы по улучшению его технических характеристик, уменьшению габаритных размеров и т. д.

Подобные разработки и исследования требуют не только серьезной научно-технической ба­зы, но и постоянного развития кадрового потенциала, новых людей, генерирующих идеи. Институт сотрудничает с ведущими вузами страны и приглашает к се­бе на работу выпускников, с самого начала ставя перед молодыми специалистами интереснейшую цель: прийти в НИИ для то­го, чтобы заниматься созданием новых концепций. Молодых специалистов отделяют от рутины, бюрократической волокиты, предлагая бросить все силы на научную, экспериментальную работу. Данный подход со стороны руководства компании приносит свои плоды и во многом является ориентиром для крупных отечественных научно-исследовательских институтов.

Разработки в области термометрии

Вывод продукции на общепромышленный рынок – важнейшая стратегическая задача для ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ». Основным в этом плане является направление термометрии – к настоящему времени компания получила широкую известность на российском рынке как производитель средств температурного контроля, а также защитной арматуры для КИП. Данные изделия обладают уникальными эксплуатационными характеристиками и фактически бессрочным ресурсом работы (речь идет о десятилетиях – 20–25 лет). Благодаря этому они получают неоспоримое конкурентное преимущество в плане це­ны, ведь их стоимость владения стремится к ну­лю, притом что стоимость приобретения начального оборудования сопоставима с ближайшими конкурентами. Ключевыми заказчиками этой продукции являются предприятия металлургической отрасли, для которых характерны экстремальные условия температурной эксплуатации и, исходя из этого, повышенные требования к точности и надежности измерительного оборудования. Развиваясь в данном направлении, институт ведет разработку термопар со встроенным калибратором, люминофорных датчиков измерения температуры, а также комплексов измерения температуры металлообрабатывающего инструмента.

Обратившись к одному из руководителей ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ», заместителю директора отделения «Атомтерм» Алексею Владимировичу Бугаеву, мы попросили подробней рассказать о средствах термометрии, выпускаемых предприятием.

Интервью с Алексеем Бугаевым, заместителем директора отделения «Атомтерм» ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ»

ИСУП: Какие средства температурного контроля выпускает ваше предприятие? Что из них уже сейчас уходит на общепромышленный рынок, а что вы только планируете вывести?

А. В. Бугаев: Мы выпускаем термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления (рис. 1), а также средства их защиты и коммутации. Основные объемы поставляются на российские и зарубежные АЭС, также нашими клиентами являются предприятия нефтегазодобывающей, металлургической, химической и пищевой отраслей. Мы постоянно расширяем ассортимент и стремимся к увеличению объемов поставки нашей продукции на современные высокотехнологичные предприятия. В ближайшее время готовится к запуску линейка беспроводных датчиков контроля технологических параметров.

Рис. 1. Средства температурного контроля ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ»

ИСУП: Расскажите немного о чувствительных элементах ваших термопреобразователей сопротивления. Какие у них особенности и преимущества перед ЧЭ то­го же ти­па от других производителей?

А. В. Бугаев: Чувствительный элемент является «сердцем» термопреобразователя сопротивления. В отличие от многих других производителей мы используем чувствительные элементы собственного производства, они изготавливаются из сертифицированных материалов (медь и платина) и проходят несколько стадий контроля, поэтому отличаются высокой надежностью (подтверждается стендовыми испытаниями) и долгим сроком службы.

ИСУП: Насколько завершенное и комплексное решение для измерения температуры вы выпускаете? Это пакет, в который наряду с датчиком входят сетевые устройства для подключения к системе управления, арматура, возможно, программное обеспечение, или это просто датчик?

А. В. Бугаев: Мы выпускаем са­ми датчики, защитную арматуру для них и средства коммутации, сигнал с которых идет на вторичную аппаратуру. Электронику и программное обеспечение комплектуем, исходя из ТЗ и потребностей заказчика.

ИСУП: С помощью каких решений вам удалось добиться такого долгого срока службы для своего термометрического оборудования – 20–25 лет? И как удается сохранять товарооборот, выпуская датчики, которые долго служат, не требуя замены?

А. В. Бугаев: Столь долгий срок службы обусловлен прежде всего отработанной технологией производства, качеством материалов, а также профессионализмом персонала сборочного це­ха и ОТК. Подтверждением сроков службы является длительная подконтрольная эксплуатация на АЭС и стендовые испытания по методикам нашего предприятия.

ИСУП: Какими инновационными разработками ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ» занимается в последнее время? Какие новые продукты вы планируете вывести на рынок в обозримом будущем?

А. В. Бугаев: В данный момент мы активно работаем над термоэлектрическим преобразователем со встроенным калибратором, люминофорными датчиками измерения температуры и комплексом измерения температуры металлообрабатывающего инструмента.

ИСУП: Расскажите, пожалуйста, подробней об этих разработках. Как устроена термопара со встроенным калибратором? По какому принципу данный калибратор работает?

А. В. Бугаев: Рабочий спай термопары контактирует с реперным металлом. Температура плавления реперного материала должна быть на 30–60 °C выше температуры среды, в которую помещен датчик. Для калибровки через проводники пропускается электрический ток, в результате реперный металл плавится. Во время плавления термопара показывает постоянную температуру, соответствующую температуре плавления. По этой температуре и проводится калибровка.

ИСУП: А люминофорные датчики измерения температуры – для какой области они создаются и для каких целей в этих датчиках используется люминофор?

А. В. Бугаев: Люминофорные датчики могут быть использованы в химической, металлургической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Такие датчики подходят для работы в неблагоприятных условиях: при повышенных или пониженных температурах, на агрессивных средах, при сильных электрических и магнитных полях, во взрывоопасной атмосфере. Благодаря проведению бесконтактных и дистанционных измерений они получают преимущество перед другими методами измерения температуры. Термоиндикаторы с люминесцентными составляющими дают, например, возможность своевременно заметить перегревы в движущихся частях различных механизмов, обнаружить нагревание, связанное с перегрузкой электрического оборудования или элементов электрических цепей, контролировать качество теплоизоляции, способствовать предотвращению попадания горячих жидкостей в холодные линии трубопроводов на химических предприятиях и решать многие другие задачи.

ИСУП: Вы плотно работаете с металлообработкой и выпускаете комплекс измерения температуры металлообрабатывающего инструмента? Что входит в этот комплекс?

А. В. Бугаев: Комплект высокоточных резцов со встроенными датчиками температуры позволяет наиболее точно контролировать параметры процесса за счет быстродействия сенсора, что является неоспоримым преимуществом перед измерением температуры процесса с помощью оптических пирометров. Данная технология востребована при обработке твердосплавных изделий.

ИСУП: А теперь деликатный вопрос: эти новые решения (термопара с калибратором, люминофорные датчики, комплекс для измерения температуры металлообрабатывающего инструмента) уже служат на предприятиях или находятся на стадии разработки?

А. В. Бугаев: На данный момент произведена оценка рынков, определены ключевые потребители, разработаны опытные образцы и происходит отладка технологии.

ИСУП: Пожалуйста, расскажите немного о защитной арматуре вашего производства для КИП. Насколько она может быть конкурентоспособна на общепромышленном рынке?

А. В. Бугаев: В процессе производства защитной арматуры мы используем только материалы, выпускаемые сертифицированными российскими предприятиями, и лейкосапфиры собственного производства. При входном контроле на нашем предприятии осуществляются проверка и подтверждение всех сертификатных данных. Лаборатории предприятия проводят химический и спектральный анализ, а также разрушающий и неразрушающий контроль материалов. На­ша защитная арматура подходит для использования в самых тяжелых условиях эксплуатации для самых разных приборов, в том числе с большими габаритами. Она отлично зарекомендовала се­бя в работе на атомных станциях, где предъявляются высочайшие требования к безопасности и надежности.

Коллектив ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ» всегда стремится к плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству. Мы готовы принять участие в реализации совместных проектов различной степени сложности и воплощении самых смелых инновационных идей.

Беседовал С. В. Бодрышев,
главный редактор журнала «ИСУП».

Опубликовано_в журнале ИСУП № 3(93)_2021

ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ», г. Подольск, Московская обл.,
тел.: +7 (496) 754-0436,
e-mail: npo@sialuch.ru,
сайт: luch-atomterm.ru