Видеть сквозь стены, слышать сквозь металл — последние тенденции рынка неразрушающего контроля

div>

В конце XVIII - середине XIX веков, когда формат промышленных фабрик и заводов начинал набирать обороты, производственники разных стран столкнулись с многочисленными взрывами паровых котлов, из-за которых погибало множество рабочих и которые приводили к масштабным убыткам. Такие происшествия возникали обычно либо из-за перегрузок, либо из-за трещин или брака в конструкции или материале.

Именно тогда местные правительства стали принимать правила и законы, которые предписывали тестировать и проверять установки с определённой периодичностью.

В кратчайшие сроки такие меры подтвердили свою эффективность и необходимость.

Неудивительно, что к нашему веку методы неразрушающего контроля (НК) значительно эволюционировали, а их использование стало обязательным в целом ряде отраслей.

Согласно исследованию отечественной компании «Сатеко Промышленные Решения», среди отраслей, что наиболее нуждаются в применении методов и приборов НК, лидирует ниша машиностроения — 22% глобального рынка неразрушающего контроля приходится именно на это направление.

Далее следует нефтегазовый сектор — 21%, электрогенерация — 19%, по 13% «потребляют» производство транспортных средств и строительная отрасль и по 7% — авиационная и космическая сферы и другие отрасли.

«Согласно исследованию, опубликованному в 2019 году, глобальный рынок оборудования неразрушающего контроля должен был бы расти по всему миру со скоростью порядка 9,8% в год. Что в 3 раза быстрее, чем рост мировой экономики. Этот факт ярко демонстрирует то, что сегмент оборудования и услуг неразрушающего контроля перспективный и очень интересный», — заметил на официальном YouTube-канале компании генеральный директор «Сатеко Промышленные Решения» Александр Виноградов.

Говоря об объёмах рынка НК, различные исследования приводят абсолютно отличные от друг друга цифры. Однако, несмотря на расхождение в количественных значениях, все аналитики сходятся в одном – с каждым годом индустрия услуг и приборов неразрушающего контроля будет только расти.

Самые большие значения в 2018 году приводили специалисты американской исследовательской компании MarketsandMarkets в своём исследовании рынка неразрушающего контроля (NDT). По их данным, в тот период объём индустрии в денежном выражении составлял 6 миллиардов долларов. При приблизительном ежегодном росте на 8,3% к 2020 году он должен был достигнуть 7,5 млрд. Также к тому же периоду должно было произойти серьёзное изменение соотношения объёмов услуг и приборов. Специалисты прогнозировали, что к 2020 году оно составит 74% и 26% соответственно.

Результаты этого исследования приводил в ряде источников и на официальном сайте организации президент Российского общества по неразрушающему контролю и технической диагностике (РОНКТД), доктор технических наук, профессор Владимир Прохорович. Также эксперт отмечал, что более высокие темпы роста наблюдались в странах БРИКС: ЮАР – 19% в год, в Индии, Китае и Бразилии — 10% в год.

Пандемия вмешалась в трепетно составленные прогнозы. Динамика роста немного снизилась, значительная часть производителей и поставщиков оборудования и услуг объявили об индексации цен в среднем на 10–15%.

Однако, несмотря на коронакризис, рост ниши, тем не менее, есть, и довольно стабильный, так как основные драйверы роста рынка НК актуальны и продолжают действовать.

В белорусском журнале «Наука и инновации» за февраль 2019 года в статье «Индустрия 4.0: трансформации в неразрушающем контроле» авторы выделили несколько основных преобразующих факторов, которые будут двигать это направление. Эксперты замечают, что этот перечень также действителен не только в России, но и в большинстве других стран постсоветского пространства.

К ним относятся:

Более того, некоторые факторы лишь усилились после пандемии, например необходимость сокращения человеческого фактора на производственных процессах, а также повышение экологических требований. Эти моменты также приводят к увеличению потребности приборов НК. Ведь автоматизация и работа безлюдной техники, а также отсутствие утечек вредных веществ и лишней энергии возможно только при отсутствии дефектов агрегатов или промышленных изделий.

«Мировые операторы рынка НК уже используют роботизированные сканеры при проведении ультразвукового и оптического контроля сварных швов, геометрических параметров металлопроката. Наблюдается тенденция к отходу от создания портативных приборов и их миниатюризации. Устойчивым трендом становится производство приборов НК, имеющих каналы передачи измерительной информации и возможность её документирования. Это обусловливает уход от отдельных измерений и обработки результатов контроля непосредственно на месте проведения работ. Сбор информации от различных типов первичных преобразователей (датчиков) и её обработка с целью получения того или иного показателя (например, величины коррозии, структурного параметра материала и др.) будут осуществляться централизованно. Данные будут накапливаться и перемещаться в хранилище для выявления новых зависимостей между измеряемыми параметрами и состоянием объекта контроля», — отмечают авторы статьи «Индустрия 4.0: трансформации в неразрушающем контроле».

Однако стоит заметить, что, к сожалению, далеко не все мировые тренды находят применение в нашей стране.

Какие же требования к приборам и услугам НК предъявляет массовый рынок? Современным компаниям приходится тщательно отслеживать современные факторы, чтобы не только удерживать, но и пополнять базу клиентов.

«В нашем ассортименте представлено оборудование для теплоизоляционного контроля и неконтактных методов измерения, такие как, например, пирометры и стационарные портативные тепловизоры, а также электроизмерительные приборы и метрологическое оборудование КИП.

Более того, мы постоянно развиваем новые направления, связанные с нишей неразрушающего контроля. Одно из последних — взрывозащищённые системы выверки валов, отличающиеся мобильностью, высокой функциональностью, за счёт чего они пользуются высокой популярностью в нефтегазовом секторе. Кроме этого, представители этой индустрии сегодня проявляют интерес к последним разработкам в области ультразвуковой диагностики.

Часто определённые требования рынку задают не только компании-пользователи, но и различные ведомства. Так как Энергонадзор сейчас продвигает предписание по внедрению акустических методов диагностики, к ним также стали проявлять повышенное внимание. Плюс системы вибрационного контроля, стационарные системы вибрации и портативные виброметры, виброанализаторы», — перечислил ведущий специалист по неразрушающему контролю АО «Теккноу» Виктор Яровой.

Это, пожалуй, один из самых долгоживущих трендов в нише неразрушающего контроля, который в последние пару лет только набрал обороты.

«Идея этой статьи принадлежит И. Н. Ермолову, который ещё в 2000 году подготовил первый вариант статьи. С тех пор нами накоплен значительный опыт по замене радиографии автоматизированным ультразвуковым контролем (АУЗК).

Ультразвук и радиография — два основных вида контроля сварных соединений (СС) ответственного назначения, способных выявлять как внутренние, так и наружные дефекты. Каждый из них обладает своими достоинствами и недостатками.

Предложения о целесообразности замены радиографического контроля ультразвуковым выдвигались многими специалистами.

В ряде зарубежных документов анализируется возможность замены радиографического контроля ультразвуковым, и сформулированы требования к ультразвуковому контролю, при выполнении которых он может полноценно заменить радиографию», — пишут в научной статье «Радиография или ультразвук — что лучше?» доктор технических наук, заместитель директора НПЦ «ЭХО+» Владимир Бадалян и вице-президент РОНКТД, генеральный директор ООО «НПЦ ЭХО+», д. т. н., профессор Алексей Вопилкин.

Вопрос замены радиографического контроля на ультразвуковой с применением технологии цифрофокусируемых антенных решёток был одним из ключевых на международной выставке NDT Russia в октябре 2021 года.

Сравнивая информацию на различных доступных источниках, обычно можно выделить топ-6 самых популярных и применяемых методов испытаний и контроля. И в списке способ RT (радиографический контроль) стоит выше UT (ультразвуковой контроль).

Небольшое отставание подтверждают и практики ниши.

«Акустический метод подразумевает использование упругих волн ультразвукового диапазона (выше 20 кГц). Любой дефект, будь то электрический частичный или коронный разряд, или, в случае механики, шум подшипника, утечка воздуха или горячего пара под давлением — все эти дефекты дают ультразвуковые возмущения как раз в этом диапазоне — от 20 до 100 кГц. Человеческий же слух воспринимает звук от 10 до 20 килогерц максимум, и приборы позволяют уловить то, что человек даже близко не заметит.

Сегмент относительно новый, к нему только начинают присматриваться. Ещё очень многие промышленники не знают, что из себя представляют акустические методы и приборы для их проведения», — заметил Виктор Яровой.

Действительно, ультразвуковой метод среди российских промышленников уступает свои позиции остальным методам, но это, как предполагают эксперты, временно. На европейском и американском рынках ультразвук занял лидирующие позиции уже около 5 лет назад.

В исследовании 2017 года, проведённом американской консалтинговой компанией Frost&Sullivan, ультразвуковой контроль назвали крупнейшим сегментом рынка, на который приходилось 31,1% выручки, после чего следовала рентгенография с 30,3%. Визуальный осмотр занял третье место, обеспечив 21,3% дохода рынка.

Так что велика вероятность, что через какое-то время и в России UT займёт достойное место. Тем более что его продвигают и пробуют популяризировать неспроста.

Ультразвуковой метод более технологичный и куда более совместим с компьютерными современными технологиями. За счёт этого есть возможность хранения и компьютерного анализа данных контроля, что, в свою очередь, образует автоматизированный ультразвуковой контроль (АУЗК) и делает эти методы значительно более простыми в освоении.

Приборы и методы радиографического контроля требуют куда более серьёзной подготовки дефектоскопистов, доступ к обеим сторонам структуры и дорогого оборудования. И при этом при некорректной работе вероятна радиационная опасность для персонала.

Как мы уже говорили выше, рынок неразрушающего контроля относится к разряду наукоёмких, что также позволяет ему развиваться.

Российские научные центры периодически предлагают разработки, которые бывают интересны даже за рубежом, что обеспечивает нише интерес инвесторов. И инвесторов крупных, таких как, например, «Газпром» и Росатом. У подобных предприятий (и даже у менее крупных) потребности в роботизированном, автоматизированном и максимально технологичном неразрушающем контроле продолжают расти, так как приоритетное применение таких инноваций бывает у них прописано на уровне нормативных документов. Это, в свою очередь, создаёт конкуренцию, что также положительно сказывается на развитии рынка.

Однако есть и минусы этой стороны вопроса. Во-первых, все высоконаучные новинки внедряются далеко не сразу, и к тому же потребуется время, чтобы их цена стала доступной большинству промышленников.

Во-вторых, когда идёт ориентация на более крупных локальных заказчиков, не всегда получается уделять достаточное внимание разработкам для небольших компаний, которым интересна не только автоматизация, но и мобильность, компактность, универсальность и многозадачность.

Добавляют сложностей строгие правила техники безопасности, сформулированные правительствами, необходимость сохранения стареющей инфраструктуры и отсутствие производств, специализирующихся на изготовлении необходимых комплектующих.

«Необходимые комплектующие высокого качества и с высоким функционалом в России, к сожалению, не найти. Например, детекторы, что представляют собой один из основных компонентов в наших системах, их физически не может изготовить ни одна отечественная компания. Мы готовы были бы брать отечественные комплектующие.

У нас есть потребность, но пока мы не видим продукта. Поэтому все наукоёмкие детали нам приходится заказывать за рубежом», — поделился Виктор Яровой.

Периодически новые разработки в нише НК предлагает, например, Томский политехнический университет или АО «НИИЭФА им. Д. В. Ефремова». В последние 2 года эти организации представили такие разработки, как роботизированная система вихретокового контроля, первый в России самоходный тепловой дефектоскоп и роботизированный ультразвуковой томограф.

Шесть наиболее часто используемых методов испытаний: