Российские ученые разработали защиту от техногенных катастроф
Эксперты из Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики (СПбГУ ИТМО) считают, что старение конструкции АЭС может стать причиной серьезных аварий, таких, как те, что сегодня наблюдаются на японской ядерной электростанции Фукусима.
Японская АЭС, расположенная в сейсмоопасном регионе была рассчитана на то, чтобы выдержать землетрясение определенной магнитуды, и Фукусима должна была уцелеть, но из-за старения материалов произошла катастрофа. По мнению кандидата технических наук, доцента кафедры Оптико-электронных приборов и систем СПбГУ ИТМО Сергея Ярышева, из-за стечения различных неблагоприятных факторов - старения металла, износа строительных материалов, мелких трещин в бетоне, кирпичных стенах и перекрытиях - появляется деформация несущих конструкций. И, как следствие, сейсмоустойчивость таких объектов значительно снижается.
Российские ученые разработали систему безопасности, которая может применяться для предотвращения таких случаев. Система ведет постоянный мониторинг положения контрольных точек конструкции бесконтактными оптическими методами, что позволяет оценить текущее состояние объекта. Таким образом, на основании моделей пространственных допусков, рассчитанных строителями и проектировщиками сооружений, можно точно определить прочность сооружения и его устойчивость к природным катастрофам. Система позволяет обнаруживать деформации, которые в обычных условиях не приводят к авариям, но под внешним воздействием могут преподнести неприятные сюрпризы – запас прочности сооружения окажется ниже ожидаемого. Возможно, это случилось с японской АЭС, построенной 40 лет назад: после мощных подземных толчков разрушились сложные системы охлаждения реакторов, выполненные из высокопрочных, как ожидалось, материалов.
"Вполне возможно, что большие разрушения на АЭС "Фукусима-1", по сравнению с более новой АЭС "Фукусима-2", объясняются старением конструкций и их деформацией. Мониторинг деформаций, возможно, позволил бы избежать столь серьезных последствий", - считает кандидат технических наук, заведующий лабораторией кафедры Оптико-электронных приборов и систем СПбГУ ИТМО Александр Тимофеев.
Разрабатываемые российскими учеными оптико-электронные приборы измерения параметров линейной и угловой ориентации элементов крупногабаритных конструкций и инженерно-технических сооружений, позволят безопасно эксплуатировать различные сооружения и заблаговременно обнаружить деформации зданий, плотин, морских платформ и других сооружений с целью обеспечения безопасности их эксплуатации. Система также может контролировать качество сборки энергетических установок большой мощности, железнодорожного полотна, в том числе и высокоскоростных магистралей.
По мнению разработчиков, комплексный контроль состояния техногенной среды существенно снизит риски и уменьшит последствия катастроф. Это касается не только атомной энергетики, но и практически всех отраслей промышленности и современной инфраструктуры. Ряд трагедий свидетельствует, что системы контроля прочности сооружений нужны многим зданиям – от супермаркетов и аквапарков до гигантских плотин гидроэлектростанций.
Японская АЭС, расположенная в сейсмоопасном регионе была рассчитана на то, чтобы выдержать землетрясение определенной магнитуды, и Фукусима должна была уцелеть, но из-за старения материалов произошла катастрофа. По мнению кандидата технических наук, доцента кафедры Оптико-электронных приборов и систем СПбГУ ИТМО Сергея Ярышева, из-за стечения различных неблагоприятных факторов - старения металла, износа строительных материалов, мелких трещин в бетоне, кирпичных стенах и перекрытиях - появляется деформация несущих конструкций. И, как следствие, сейсмоустойчивость таких объектов значительно снижается.
Российские ученые разработали систему безопасности, которая может применяться для предотвращения таких случаев. Система ведет постоянный мониторинг положения контрольных точек конструкции бесконтактными оптическими методами, что позволяет оценить текущее состояние объекта. Таким образом, на основании моделей пространственных допусков, рассчитанных строителями и проектировщиками сооружений, можно точно определить прочность сооружения и его устойчивость к природным катастрофам. Система позволяет обнаруживать деформации, которые в обычных условиях не приводят к авариям, но под внешним воздействием могут преподнести неприятные сюрпризы – запас прочности сооружения окажется ниже ожидаемого. Возможно, это случилось с японской АЭС, построенной 40 лет назад: после мощных подземных толчков разрушились сложные системы охлаждения реакторов, выполненные из высокопрочных, как ожидалось, материалов.
"Вполне возможно, что большие разрушения на АЭС "Фукусима-1", по сравнению с более новой АЭС "Фукусима-2", объясняются старением конструкций и их деформацией. Мониторинг деформаций, возможно, позволил бы избежать столь серьезных последствий", - считает кандидат технических наук, заведующий лабораторией кафедры Оптико-электронных приборов и систем СПбГУ ИТМО Александр Тимофеев.
Разрабатываемые российскими учеными оптико-электронные приборы измерения параметров линейной и угловой ориентации элементов крупногабаритных конструкций и инженерно-технических сооружений, позволят безопасно эксплуатировать различные сооружения и заблаговременно обнаружить деформации зданий, плотин, морских платформ и других сооружений с целью обеспечения безопасности их эксплуатации. Система также может контролировать качество сборки энергетических установок большой мощности, железнодорожного полотна, в том числе и высокоскоростных магистралей.
По мнению разработчиков, комплексный контроль состояния техногенной среды существенно снизит риски и уменьшит последствия катастроф. Это касается не только атомной энергетики, но и практически всех отраслей промышленности и современной инфраструктуры. Ряд трагедий свидетельствует, что системы контроля прочности сооружений нужны многим зданиям – от супермаркетов и аквапарков до гигантских плотин гидроэлектростанций.
Ещё новости по теме:
18:20