Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ПРИ РЕШЕНИИ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ СЕВЕРА РОССИИ

Слепцов О.И.

Успешность современных компаний и корпораций, достигших мирового уровня, основывается именно на активном сотрудничестве с творческими коллективами научных центров и университетов. Страна может добиться инновационного экономического успеха только путем использования научного потенциала, внедрения в производство новых технологий и инноваций, повышения инвестиционной привлекательности отечественной науки.

Учитывая, что 40% территории Российской Федерации относятся к регионам холодного климата, проблемы прочности, работоспособности и надежности машин и конструкций, вопросы энергосбережения на этих территориях на этих территориях относятся к проблемам национальной безопасности.

Концепция экономической и национальной безопасности является одним из основополагающих постулатов человеческого сообщества.

Факторы техногенного характера, связанные с реальным поведением в различных ситуациях технических систем, включая обыденные элементы конструкций и детали машин, тем более большие технические системы (СТС), характеризуются понятиями опасности, безопасности риска, которые составляют фундаментальную основу концепции безопасности.

Как известно, минерально-сырьевые ресурсы Якутии позволяют развить на ее территории, кроме имеющихся добывающих отраслей промышленности (угле- и газо- нефтедобывающей, добычи драгоценных металлов, алмазо-бриллиантового комплекса, и т.д.), а также и нефтеперерабатывающую, черную металлургию с выпуском не только обычной сортовой стали и чугунов, но и сталей нового поколения с уникальными свойствами. Однако при интенсивном развитии минерально-сырьевых ресурсов эксплуатация возводимой инфраструктуры (сооружений, трубопроводного, автомобильного и железнодорожного транспорта) возникает ряд проблем, связанных с безопасностью, и, прежде всего, с техногенным риском.

В настоящее время большое внимание уделяется разработке новых наукоемких технологий и применению их в современном промышленном производстве. Применительно к отраслям машиностроения, речь идет, прежде всего, созданию новых конструкционных материалов, обладающих повышенными физико-механическими свойствами, и разработке новых технологических приемов в изготовлении из них конструктивных элементов и деталей машин.

В то же время анализ условий работы и причин разрушения деталей и узлов высокопроизводительной техники большой единичной мощности указывает на необходимость оптимизации их конструктивного исполнения наряду с совершенствованием технологии изготовления и повышением качества используемых материалов. Причем, как показывает практика, эта задача может быть поставлена не только на стадии проектирования, но и при доводке, усовершенствовании уже находящейся в эксплуатации техники.

В Институте физико-технических проблем Севера Сибирского отделения РАН проводятся работы по совершенствованию методов расчета на прочность с целью выработки предложений по рациональному выбору конструктивного исполнения деталей машин, что позволило бы более полно использовать служебные свойства материала.

В области фундаментальных основ обеспечения безопасности, связанной с реальным поведением в различных ситуациях машин, механизмов, оборудования и конструкций, тесное сотрудничество Институт физико-технических проблем Севера СО РАН реализует с Институтом машиноведения РАН им. А.А. Благонравова, Институтом электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины, Институтом металлургии материаловедения им. А.А. Байкова, Институтом вычислительного моделирования СО РАН в г. Красноярске. В рамках программ президиумов РАН и СО РАН сформирован проект "Создание и безопасность эксплуатации систем жизнедеятельности, техники, машин и оборудования в условиях холодного климата". Весьма важные исследования проводятся по программе "Оценка надежности и продление остаточного ресурса сложных технических систем, эксплуатируемых в экстремальных климатических условиях".

Второй Евразийский симпозиум по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата, который в августе 2004 г. состоялся в г. Якутске с участием ведущих специалистов России, стран СНГ и дальнего зарубежья обратился с просьбой в Министерство промышленности, науки и технологий Российской Федерации о создании научно-технического Совета по проблемам развития техники и технологий нетрадиционных источников энергии и тепла для регионов Севера. Выйти с предложением в Президиум РАН и Управление Федерального агенства по науке об утверждении Института физико-технических проблем Севера СО РАН и Института промышленного развития «Информэлектро» (г. Москва) в качестве головных организаций в области создания специальных материалов, машин и энергоресурсосберегающих технологий для холодного климата.

В области создания новых конструкционных материалов (сталей, сплавов, чугуна) и технологий Институт ФТПС поддерживает традиционное плодотворное сотрудничество с Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН, Государственным научным центром "Уральский институт металлов". Проводятся совместные исследования, посвященные использованию новых методов моделирования для процессов вязко - хрупкого разрушения поликристаллических материалов под действием низких температур и активных сред. Выполняется совместный проект по теме: "Разработка основ формирования структуры и свойств сварных соединений при адаптивной импульсной сварке ответственных конструкций из высокопрочных сталей, предназначенных для работы в условиях многофункциональной нагрузки и низкочастотного термоциклирования". Институт ФТПС участвует в исследованиях, направленных на решение научно-технологических вопросов реализации актуальнейшего направления, основанного на получении нано- и субкристаллических структур в материалах техники Севера.

Специалистами Института физико-технических проблем Севера СО РАН и Института вычислительного моделирования СО РАН (КРНЦ) разработана концепция Центра коллективного пользования «Станция низкотемпературных натурных испытаний». В ЦКП « Станция низкотемпературных натурных испытаний», который сможет использовать климатические зимние условия г. Якутска (-35°....-60°С), специалисты разного профиля могут объединить свои усилия.

На этой станции могут быть испытаны различные технологии, связанные с созданием техники в северном исполнении; различные способы воздействия на материалы, породы, грунты в мерзлом состоянии, на основе которых будут создаваться новые высокие технологии, эффективные технологии переработки и т.д.

В настоящее время просматривается тенденция, которая заключается в том, что значительная часть эксплуатируемых конструкций приближается к своему критическому возрасту. По оценкам специалистов исчерпание ресурса конструкций, оборудования и машин в странах СНГ превышает 50%.

Особую обеспокоенность вызывает техническое состояние оборудования в тепловой энергетике. Генерирующие мощности тепловой энергетики находятся сейчас в крайне неудовлетворительном состоянии. Основу энергетического оборудования составляют котлы энергоблоков, значительная часть которых исчерпала расчетный 30-летний ресурс, и все они, особенно работающие на угле, не удовлетворяют экологическим требованиям. Большая часть турбинного оборудования спроектирована и введена в эксплуатацию на протяжении 1960-1980-х годов и выработала свой расчетный (100 тыс.часов) и продленный ресурс (170 тыс.часов).

Большинство гидростанций было построено в пятидесятые- шестидесятые годы прошлого столетия. Их оборудование отработало по 150-400 тыс. часов и требует срочной замены.

Вызывает озабоченность техническое состояние магистральных трубопроводов. На территории бывшего СССР в исторически короткий срок была создана уникальная по протяженности и производительности система магистральных трубопроводов для транспорта природного газа, нефти и продуктов их переработки. Протяженность магистралей составляет более 250 тыс. км. при этом преобладают в этой системе трубопроводы большого диаметра, работающие под высоким давлением.

Интенсивное строительство магистральных трубопроводов началось в 1960-е годы. Основная часть газовых магистралей построена в 1970-1990-е годы.

Таким образом, большая доля трубопроводов эксплуатируется уже продолжительное время. По данным "Роснефтегазстроя", свыше 40 тыс. км. газопроводов выработали свой расчетный ресурс. 40% эксплуатируемых нефтепроводов имеют возраст свыше 30 лет. В еще большей степени "постарели" продуктопроводы, которые в значительной степени износились и морально и физически, что естественно увеличивает вероятность возникновения аварий.

Для осуществления инновационного развития при решении физико-технических проблем Севера были созданы :

- ЗАО НПП «Физтех-ЭРА», которая совместно с институтом проводит систематическую экспертизу промышленной безопасности технических устройств нефтяной и газовой промышленности;

- «Центр ОАО Энергоресурсосбережения и новых технологий», где занимаются проектами по энергосбережению за счет использования ВТ-технологий;

- Испытательная лаборатория «Теплофизика», осуществляющий сертификацию ВТ-материалов обеспечивающих строительный комплекс РС(Я). Аккредитован в Госстандарте России и имеет лицензию Минстроя РФ.

- ООО «Самет», для организации мини-металлургического завода по производству мелкосортового проката с использованием новейших технологий;

- ООО «ЦТТ», для ускорения коммерциализации инновационных разработок Института.          

Успешное инновационное развитие в целом по России возможен при принятии полноценной законодательной базы на федеральном уровне регулирующих инновационную деятельность. В республике предпринимаются определенные шаги на уровне Правительства по поддержке инновационной деятельности научных учреждений республики - разработана Концепция государственной политики в области науки и технологий на период до 2010 года, включающая приоритетные направления развития науки, технологий и техники, Перечень критических технологий РС(Я).

Начата работа по реализации концепции инновационного проекта «Три долины», инициатором которого является заместитель Председателя Совета Федерации Федерального собрания РФ, первый президент нашей республики Михаил Ефимович Николаев. В результате реализации проекта будет создана развитая мощная социальная и производственная инфраструктура, образован технопарк, где сосредоточат свою деятельность компании и исследовательские центры в области высоких технологий, хозяйственные комплексы на основе высокотехнологичных наукоемких производств, интеллектуального потенциала, научно-образовательных систем.


Библиографическая ссылка

Слепцов О.И. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ПРИ РЕШЕНИИ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ СЕВЕРА РОССИИ // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 1. – С. 65-67;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4647 (дата обращения: 16.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074