|
115088, г. Москва, ул. Шарикоподшипниковская, д. 4 тел.: +7 (495) 675-83-02, (916) 694-62-41 факс: +7 (495) 674-21-96 e-mail: cniitmash@cniitmash.com, i.semykin2011@yandex.ru https://cniitmash.com |
Специалисты ЦНИИТМАШ более 25 лет занимаются разработкой оборудования для ультразвукового контроля листового проката. За это время семейство дефектоскопов «ЛИСТ» прошло путь от простых ручных устройств до высокотехнологичных многоканальных систем. О том, как конструкция установок менялась под запросы промышленности и что представляет собой актуальная модель «ЛИСТ 7М», рассказывает ведущий научный сотрудник лаборатории комплексной технологии неразрушающего контроля Института сварки и неразрушающего контроля ЦНИИТМАШ Игорь Витальевич Семыкин.
— Игорь Витальевич, сколько лет работаете над линейкой «ЛИСТ»?
— В ЦНИИТМАШ я пришел сразу после окончания МГТУ им. Баумана в 1982 г. Тематика акустических систем для ультразвукового контроля листового проката стала для меня основной с 1998 г. Первые модели — «ЛИСТ-2», «ЛИСТ-3», «ЛИСТ-4» — разрабатывались для работы с аналоговыми дефектоскопами (УД2-12 и собственной разработкой ЦНИИТМАШ УТЦ201П). Это были, по сути, механизированные тележки с примитивной акустикой, но они уже позволяли уйти от полного ручного контроля. Далее был «ЛИСТ-6», потом «ЛИСТ-6М». Принципиальные изменения произошли с переходом на цифровые многоканальные дефектоскопы. Модели «ЛИСТ-М1-3» и, наконец, «ЛИСТ 7М» — это уже полностью мои авторские разработки, где учтена вся специфика работы на крупных металлургических комбинатах.
— В чем главное конструктивное отличие «ЛИСТ 7М» от предшественников?
— Главное отличие — в адаптации под реальные условия цеха. Наша установка — это мобильный компромисс. «ЛИСТ 7М» выполнен в виде тележки (механического блока), на которой смонтирован дефектоскоп, блок индикации и акустический блок с восемью преобразователями. Но ключевое решение — это ходовая часть с четырьмя вращающимися колесными парами. Она обеспечивает перемещение во всех направлениях, что критически важно для точного позиционирования и поиска дефектов.
— Восемь каналов — это много. С чем связано такое техническое решение?
— Мы изначально использовали серийный восьмиканальный дефектоскоп «ПЕЛЕНГ-415». Его штатное программное обеспечение ориентировано на контроль сварных швов по сложным схемам (разные углы, парная работа). Для листового проката это избыточно. Нам требовалось, чтобы все восемь каналов работали синхронно по одной схеме — прямой ввод луча. Мы доработали ПО под эту задачу. В результате каждый из восьми преобразователей работает как независимый, но идентичный канал. Это позволило реализовать широкозахватное сканирование (полоса захвата — 560 мм) с многократным перекрытием. Один и тот же участок листа поочередно контролируется разными датчиками, что значительно снижает вероятность пропуска дефекта.
— В установке используется «микролифт» и высокая точность установки зазора. Расскажите подробнее об этом узле.
— Это приспособление, на которое мы получили патент. При щелевом акустическом контакте (контроль идет через слой воды) критически важен зазор между преобразователем и поверхностью листа. От него зависит чувствительность и стабильность работы.
Раньше мы выставляли зазор механически, с помощью калиброванных пластин. Это давало разброс по каналам. «Микролифт» позволяет регулировать каждый из восьми преобразователей индивидуально с точностью до 0,01 мм. Это нужно для настройки на четвертьволновой резонанс, когда амплитуда сигнала складывается и чувствительность максимальна. Кроме того, жесткая фиксация зазора защищает преобразователи от абразивного износа окалиной и песчинками, которые всегда есть на горячекатаном листе.
— Вы упомянули, что при модернизации учитывался опыт заказчиков. Какие пожелания с производства были наиболее значимы технически?
— Самое показательное пожелание от «Северстали» касалось контроля кромок. Изначально мы не видели проблемы: оператор ведет установку, она не падает с листа. Но на производстве поставили задачу формализовать процесс. Потребовалось устройство, которое гарантирует, что преобразователь пройдет строго по краю листа, без заезда на скос.
Мы внедрили следящий обкатной ролик. Он идет по торцу листа и жестко направляет акустический блок параллельно кромке. Технически это несложно, но требование было именно от технологов, чтобы исключить человеческий фактор при контроле опасных зон.
Второй момент — унификация настроек. Операторы просили расширить память прибора. Сейчас в дефектоскопе хранятся настройки на все классы сплошности по ГОСТ 22727-88 и основные зарубежные стандарты (EN, ASTM, BS). Выбираешь номер программы под толщину листа и требуемый класс — и прибор готов к работе. Не нужно каждый раз высчитывать чувствительность.
— Как решается вопрос контроля разных толщин — от 4 до 300 мм?
— Решается сменой акустических блоков. Сам дефектоскоп универсален, а преобразователи подбираются под частоту. Для толщин до 60 мм мы используем преобразователи на 5 МГц. Для толстого листа (до 300 мм) — на 2,5 МГц.
Например, сейчас мы готовим поставку для «Уральской стали». Заказчик получит три акустических блока: основной рабочий на 5 МГц, запасной (тоже на 5 МГц) для быстрой замены без простоя и отдельный низкочастотный блок на 2,5 МГц. Смена блока занимает несколько минут, основное время уходит на юстировку водяного зазора «микролифтом».
— Вы упомянули протоколирование. На какой стадии автоматизация этого процесса?
— Пока мы работаем в полуавтоматическом режиме. Сигнал о дефекте идет на блок индикации, оператор визуально оценивает ситуацию, мелом обводит зону, затем уточняет размеры одиночным преобразователем и вносит данные в протокол вручную. Это требование многих нормативных документов (например, ГОСТ Р 50.05), которые предполагают участие оператора в оценке.
Но мы движемся к полной оцифровке. Сейчас в разработке находится новая система на базе «ЛИСТ 7М», где данные со всех каналов будут напрямую передаваться в компьютер и формировать дефектограмму — карту листа с координатами и размерами всех несплошностей. Это избавит оператора от ручного обмела и ускорит финальную приемку.
— Импортозамещение – сегодня актуальная тема. Кого из иностранных производителей замещает «ЛИСТ 7М»?
— Мы перекрываем нишу, которую в 1990–2000-х годах занимали немецкие компании Krautkrämer и Karl Deutsch. Их мобильные установки для УЗК листа когда-то поставлялись на отечественные заводы. Сейчас российские предприятия используют оборудование нашего производства. Оно не уступает по функционалу, а по ремонтопригодности и адаптации под российские ГОСТы — превосходит. Мы можем оперативно вносить изменения в конструкцию под конкретный заказ, чего зарубежные партнеры не делали.
— Какие дальнейшие перспективы развития линейки «ЛИСТ»?
— Мы видим запрос на автоматизацию контроля не только крупногабаритного, но и среднего и малого листа (до 1х1 м). Для таких задач тележка неудобна. Сейчас мы проектируем установку планшетного типа — по сути, координатный стол, где акустический блок движется по порталу. Это позволит контролировать, например, медные листы или заготовки для атомной отрасли с высокой точностью и минимальным участием оператора. Задел уже есть, часть комплектующих закуплена. Продолжим развивать технологии для удовлетворения потребностей отечественной промышленности.
Справка о компании:
АО «НПО «ЦНИИТМАШ» (входит в машиностроительный дивизион Госкорпорации «Росатом») — один из крупнейших научно-исследовательских центров России в области металлургии, сварки и неразрушающего контроля. Разработки института применяются при создании оборудования для атомных станций, нефтегазового комплекса и тяжелого машиностроения.
Установка «ЛИСТ 7М», разработанная в стенах ЦНИИТМАШ, предназначена для механизированного ультразвукового контроля металлических и биметаллических листов толщиной от 4 до 300 мм. Обеспечивает выявление дефектов типа расслоений, неметаллических включений и закатов по классам сплошности ГОСТ 22727-88. Применяется в металлургии, энергетическом машиностроении и при производстве оборудования для атомных станций.
Материал опубликован в газете «Вестник промышленности» №1(27) за 2026 год.