 Время в Екатеринбурге |
Услуги
Контакты
- Россия, 620049, Екатеринбург, ул.Студенческая 54а.
- Тел./факс: (343) 374-16-82, 374-05-33
- E-mail: sec@wekt.ru
Научно-инженерный центр "Надежность и ресурс больших систем машин" Уральского отделения Российской академии наук (далее НИЦ)- научное учреждение, осуществляющее системные, междисциплинарные фундаментальные исследования и прикладные разработки. Центр специализируется на решении проблем надежности и безопасности больших систем и приложении результатов этих исследований к геотехническим и человеко-машинным системам, в первую очередь, в интересах топливно-энергетического и транспортного комплекса России.
НИЦ УрО РАН создан на основе совместного решения Президиума АН СССР и Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР 07 сентября 1987 года для объединения и интеграции научного потенциала вузовской и академической науки в Уральском регионе в области надежности, безопасности и ресурса больших систем. НИЦ имеет в своем составе лаборатории, расположенные в Екатеринбурге, Челябинске и Перми, в том числе вузовско-академические. В НИЦ работают три члена отраслевых и иностранных академий, четыре заслуженных деятелей науки России, девять докторов и двадцать кандидатов наук в области прочности и испытаний, устойчивости, динамики, диагностики, эксплуатации сложных систем, надежности и безопасности конструкций, машин и их систем, эксперты третьего и второго уровня в области промышленной безопасности, а также инженеры-электронщики и программисты.
Центр имеет опытный участок с обрабатывающими центрами, станками с цифровой индикацией и ЧПУ; испытательную лабораторию, состоящую из средств для неразрушающего контроля, вибродиагностики, термобарокамеры, и другого специального оборудования, позволяющего осуществлять оценку технического состояния и диагностику, оценку надежности, остаточного ресурса и безопасности разнообразных объектов и элементов инфраструктуры.
Центр имеет лицензии на комплексную экспертизу безопасности и паспортизацию объектов магистральных нефте-газопроводов, лицензию на проектирование, монтаж и испытание систем мониторинга.
Перечисленное выше позволяет Центру проводить комплексное обследование технического состояния, оперативную диагностику и мониторинг безопасности и надежности распределенных объектов, в частности трубопроводов.
Центр имеет свою аспирантуру по специальности 01.02.06. За время существования Центра подготовлено 18 кандидатов и 7 докторов наук.
В организации и научной деятельности Центра принимали участие д.т.н. В.М. Макаров, академики К.В. Фролов, И.Ф. Образцов, Г.А. Месяц, Н.Д. Кузнецов, Н.Н. Красовский, Н.А. Семихатов, Б.В. Гнеденко, Ю.Н. Руденко, Н.П. Мельников, И.А. Коваленко, чл. корреспонденты Н.Ф. Селихов, А.П. Гусенков, И.А. Махутов, известные ученые, доктора наук И.А. Биргер, И.К. Беляев, А.А. Соловьев, Е.Ю. Барзилович, О.М. Иванцов, Е.С. Переверзев и др. Центру поручали разработку актуальных проблем компьютеризации, надежности и безопасности нефтегазового комплекса Зам. Пред. Совета Министров России О.И. Лобов, Председатель Правления ОАО «Газпром» Р.И. Вяхирев, Ю.П. Баталин (быв. Зам. Пред. Совмина СССР) и др.
За время существования Центром опубликовано:
---> 14 книг, монографий и брошюр, в том числе две за рубежом,
---> более 250 статей в отечественных изданиях,
---> более 60 статей в международных изданиях и конференциях.
Центр принял участие в 35 Международных и Российских выставках, получил 11 патентов.
Сотрудники Центра читали лекции по тематике Центра за рубежом на всех континентах (Австралия, Австрия, Бразилия, Италия, Китай, США, ЮАР и др.), являются членами рабочей группы по написанию Американского стандарта API 1163 по качеству внутритрубной дефектоскопии, входят в редакцию восьми международных журналов и нескольких постоянно действующих оргкомитетов Международных конференций. Центр член Всероссийского общества анализа риска и ГИС-Ассоциации.
Основой практической деятельности Центра являются проводимые им фундаментальные исследования по следующим направлениям:
---> Нелинейная и статистическая механика деформирования и разрушения и механика отказов, аварий и катастроф систем, деградирующих во времени, от действия комбинаций и сочетаний стохастических векторных нагрузок и воздействий.
---> Статистическая динамика, нелинейная гидродинамика и вибродиагностика машин и конструкций.
---> Триботехника, трибодиагностика и трибомониторинг.
---> Компьютерное моделирование отказов и сценариев развития техногенных и преднамеренных аварий и катастроф, оценка «стоимости» жизни.
---> Разработка и синтез систем (методов и средств) мониторинга безопасности и надежности больших распределенных человеко-машинных комплексов.
---> Разработка основ теории оптимальной целостности и безопасности систем и их компонент по критериям риска.
Из фундаментальных результатов Центра, необходимо отметить следующие:
---> впервые сформулирована и решена центральная задача оценки надежности многокомпонентных систем и долговечности при воздействии сочетания нагрузок на основе дискретных и непрерывных марковских процессов и обобщенных уравнений Понтрягина;
---> дано кардинальное разрешение проклятия размерности задачи надежности (сведение размерности с 103-105 и более до менее 10);
---> предложена методика сведения задач безопасности к задачам надежности и задач надежности к задачам безопасности;
---> дано решение центральной задачи теории оптимального обслуживания сложных систем на основе трехуровневой стратегии превентивных действий;
---> решена задача определения оптимальных уровней качества системы, которые «запускают» соответствующие процедуры технического обслуживания и восстановления;
---> решена задача оптимальной остановки эксплуатации систем деградирующих во времени;
---> разработаны основы теории мониторинга не наблюдаемых, но измеримых параметров (надежность, остаточный ресурс, риск функционирования) больших распределенных систем;
---> впервые (в 1975-78 г.г.) разработаны принципы и подходы к компьютерному моделированию сценариев техногенных аварий гражданских объектов (не связанных с космосом и ядерной энергией), проведено моделирование аварий промышленных зданий и сооружений.
Из законченных прикладных работ Центра, в первую очередь необходимо отметить следующие:
---> методы оценки нелинейной (геометрической и физической) устойчивости и остаточного ресурса тонкостенных подкрепленных оболочек;
---> оригинальные методы нелинейной и нестационарной вибродиагностики конструкций зданий, сооружений и машин;
---> комплекс стационарных средств вибродиагностики и виброзащиты, мониторинга остаточного ресурса, трибомониторинга , средств переносной вибродиагностики;
---> создание семейства одно-двух - и трех - канальных вибродатчиков, датчиков колебаний, вибросмещений и осевого сдвига, других типов сенсоров;
---> комплексное экспериментально-теоретическое исследование динамики движения гусеничных машин с целью оптимизации их конструкций, завершившееся изменением ходовой части промышленного трактора Т-170М, улучшением конструкций фронтальных погрузчиков В-138С и ТО-40;
---> практические методы оценки местоположения и размеров дефектов по данным вибродиагностики технологических трубопроводов;
---> создание пакета прикладных программ полного анализа результатов внутритрубной дефектоскопии;
---> методика системного статистического анализа результатов внутритрубной инспекции; создание полной, состоятельной группы метрик качества диагностики и измерения дефектов стенки трубы.
В настоящее время усилия Центра направлены на разработку прорывных и критических технологий. К числу таких работ относятся:
---> Анализ предельных состояний конструкций в условиях повышенных температур и интенсивной ползучести при малоцикловых нагружениях, что, например, актуально при создании новых авиационных двигателей и атомных реакторов.
---> Исследование особенностей нелинейной механики роста и взаимодействия множественных трещин в условиях циклического нагружения и коррозионного растрескивания под напряжением (КРН).
---> Разработка метода наиболее важной выборки для оценки вероятности разрушения трубы с трещинами типа КРН. Создание на этой основе методики оценки стохастического остаточного ресурса трубопроводов.
---> Компьютерное моделирование статистической динамики и автоматизированное проектирование перспективных гусеничных машин
---> Математическое моделирование гидродинамических сложно-нагруженных опор скольжения, (характерных для перспективных двигателей внутреннего сгорания, валков прокатных станов и др.), смазываемых структурно неоднородными и неньютоновскими маслами.
---> Разработка теоретических основ, методики и пакета программ комплексной оптимизации инспекций, эксплуатации, обслуживания и восстановления трубопроводных систем по критерию минимума риска.
---> Разработка на базе новых информационных технологий принципов и основных компонент системы мониторинга и прогнозирования безопасности больших систем, ориентированной на охват распределенной инфраструктуры (населенный пункт, район, субъект Федерации). Определение предельно-допустимого регионального уровня риска эксплуатации инфраструктуры. Создание инструмента мониторинга и механизма управления потенциалом рыночной экономики по критерию риска.
---> Интегральная оценка индекса качества жизни и анализ влияния человеческого фактора на надежность и безопасность человеко-машинных систем.
---> Прикладная методика моделирования и оценки вероятности террористических актов на потенциально-опасные объекты.
---> Разработка структуры и компонент системы защиты трубопроводов от несанкционированных воздействий третьей стороны.
Центр осуществляет научное руководство созданием системы мониторинга и прогнозирования ЧС на территории Свердловской области. Совместно с Международным институтом анализа риска по линии Фонда АФГИР (США) подготовил и провел Российско-Американский семинар «Методы предотвращения и минимизации последствий террористических атак на гражданское население». Центр по заказам промышленности впервые в России разработал и поставил пять систем мониторинга остаточного ресурса, вибродиагностики и виброзащиты нефтеперекачивающего оборудования. НИЦ изготавливает и поставляет на рынок малой серией датчики вибрации, смещения, термометры сопротивления и др., пакеты прикладных программ по оценке НДС, остаточного ресурса и риска эксплуатации, которые нашли применение в нефтегазовом комплексе, авиации, металлургии, тяжелом машиностроении, атомной и обычной энергетике, программно-методический комплекс оптимизации инспекций, обслуживания и ремонта магистральных нефтепроводов.
Центр создал портативную систему диагностирования характеристик газотурбинных вертолетных двигателей, провел натурные эксперименты и теоретические исследования, позволяющие продлить ресурс эксплуатации горных машин, оборудования газо-нефтеперекачивающих станций, участков магистральных нефтепроводов, штанговых многоступенчатых колонн насосов. Большой практический опыт накоплен Центром по созданию систем трибомониторинга, химмотологических лабораторий.
Совместно с ЗАО "Вект" проводятся работы по построению планово-рельефных схем трасс нефтепроводов с помощью спутниковой системы глобального позиционирования, создана автоматизированная система построения кадастровых карт, необходимых при моделировании риска эксплуатации распределенных объектов. Совместно с фирмой «Авиатика-Урал» проводится аэровидеомониторинг с помощью запатентованной бортовой системы, смонтированной на легкомоторном самолете АВИАТИКА 890 У с целью отслеживания природных и техногенных явлений.
На современном этапе развития НИЦ рассматривает свою деятельность как часть общих усилий РАН по повышению эффективности фундаментальной науки. Мы открыты для сотрудничества со всеми заинтересованными лицами.