Олег Слепцов: Благодаря нашим разработкам, сварку можно проводить при температуре до минус 50 градусов

Полвека исполняется в середине сентября одному их ведущих научных институтов Якутии — Институту физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН Федерального исследовательского центра «ЯНЦ СО РАН». В преддверии полувекового юбилея о родном институте рассказывает главный научный сотрудник, доктор технических наук, профессор Олег Слепцов.

— Олег Ивкентьевич, расскажите, пожалуйста, про историю создания Института.

— Одной из главных причин создания нашего Института было экономическое развитие Северо-Востока страны, и в том числе Якутии. Потому что в 50-60 годы началось интенсивное освоение Севера, в ходе которого предприятия сталкивались со множеством серьезных проблем, различными аварийными ситуациями при эксплуатации сложных технических систем. И для их решения требовалась хорошая научная проработка. Так было принято решение о создании на Северо-Востоке Советского Союза форпоста науки для научного сопровождения проблем и поиска путей их решения, чтобы страна могла эффективно осваивать северные регионы.

Здание ИФТПС СО РАН

У истоков создания Института физико-технических проблем Севера стояли корифеи отечественной науки, великие ученые — председатель Сибирского отделения АН СССР, академик Михаил Алексеевич Лаврентьев, президент Национальной академии наук Украины, директор Института электросварки АН УССР, академик Борис Евгеньевич Патон, академик Сергей Васильевич Вонсовский и академик Николай Васильевич Черский, возглавлявший в то время Президиум Якутского филиала АН СССР.

Одной из главных проблем, поставленных перед Институтом было обеспечение работоспособности машин, оборудования и механизмов, используемых при освоении Севера.

Академик Владимир Петрович Ларионов и Председатель Сибирского отделения РАН, академик Валентин Афанасьевич Коптюг во время встречи в ИФТПС СО РАН.

И в 1970 году был создан наш Институт. Первым директором был доктор технических наук, профессор Николай Сергеевич Иванов, а его заместителем — тогда еще кандидат технических наук Владимир Петрович Ларионов. История показала, что это был правильный выбор. Потому что именно Владимир Петрович сыграл огромную роль в организации нашего института. Это был великий ученый, обладавший феноменальной энергией и возможностями. Позднее, в 1986 году он стал директором Института. И при нем Институт достиг пика своего развития, численность сотрудников, включая работавших в конструкторских бюро, в те годы доходила до 500 человек, а ведь на момент создания в ИФТПС было всего 100 сотрудников, из них 2 доктора и 15 кандидатов наук.

 — Как Вы пришли в науку?

— Будучи студентом, я проходил стажировку в ИФТПС в отделе горного дела. И в 1973 году, окончив группу теоретической физики физико-математического факультета ЯГУ при распределении поступил в аспирантуру к Владимиру Петровичу Ларионову и стал его первым аспирантом.

Памятное фото в честь 45-летия Владимира Петровича Ларионова и подписания его докторской диссертации к защите академиком Борисом Евгеньевичем Патоном. Киев, 10 февраля 1983 года

Для меня была очень интересна сварка. Полгода я стажировался в МГТУ им. Н.Э. Баумана и в Институте металлургии. Кандидатскую диссертацию я защитил в 1981 году в Киеве в Институте электросварки, где директором был академик Борис Евгеньевич Патон.

Помню, как в 1973 году по инициативе Ларионова на базе ИФТПС была проведена первая Всесоюзная научно-техническая конференция «Работоспособность машин и конструкций при низких климатических температурах», а в 1978 году в Институте была проведена Вторая Всесоюзная конференция «Разрушение металлов и сварных конструкций при низких температурах», с участием Госкомитета по науке и технике СССР.

В те годы начала бурно развиваться промышленность в Южной Якутии. Наш Институт сотрудничал с «Якутуглем», «Якутзолотом» и «Якуталмазом». В наших научных семинарах принимали участие главные инженера ПО «Уралмаш», «Красноярского машиностроительного завода», ПО «Ижорские заводы», ПО «Крастяжмаш», ПО «БЕЛАЗ». Еще с тех лет Ларионовым была заложена традиция работать в связке «Наука – Промышленность – Правительственные органы».

— Каким наставником был Владимир Петрович?

— Строгим, целенаправленным, твердым! Он раскрыл для меня сварку как интереснейший процесс, который требует к себе комплексного подхода. Для решения проблем, связанных со сваркой нужно применять различные знания из области физики, механики, материаловедения и моделирования сложных физико-механических процессов.

В 1967 году Владимир Петрович защитил кандидатскую диссертацию на тему «Хрупкие разрушения сварных соединений в условиях Северо-Востока СССР» в Институте электросварки им. Е.О. Патона, и в 1968 году создал в Якутском филиале АН СССР лабораторию сварки отдела хдадостойкости, который через два года стал базовым подразделением для организации Института физико-технических проблем Севера. И этот отдел он позже доверил мне, я возглавлял отдел сварки с 1983 года. В прошлом году я, в свою очередь, передал этот отдел в надежные руки своего ученика, Гавриила Слепцова.

Коллектив отдела сварки и металлургии

— Вы являетесь единственным ученым из Якутии, награжденным Премией Ленинского комсомола в области науки и техники.

— Да, в 1984 году за «Исследование природы холодных трещин и разработку технологий сварки низколегированных сталей при низких температурах» я стал Лауреатом Премии Ленинского комсомола, причем этой премией обычно награждается коллектив авторов. Я же был один и поэтому до сих пор помню, какая это значительная, по тем временам, была сумма! Денежная часть премии составляла 2000 рублей, а средняя зарплата в те годы составляла 120 рублей. Причем эта сумма не облагалась налогом.

А в 1986 году директор ИФТПС Владимир Петрович Ларионов получил Премию Совета Министров СССР по науке и технике за «Разработку и внедрение прогрессивных сварочных процессов и высокоэффективных конструкционных сварочных материалов, позволяющих изготовлять в тяжелом сварочном машиностроении крупногабаритные сварные конструкции».

 — Какие наиболее известные разработки в области сварки внедрены по итогам разработок ученых ИФТПС?

— Раньше было множество ограничений, сварку можно было проводить лишь при температуре не ниже +5 градусов. Сейчас же, благодаря нашим разработкам, можно проводить сварку при температуре до -50°С.

Испытания сварочного оборудования и материалов при низких температурах

Также по нормативным требованиям требовался предварительный подогрев участка металлических конструкций, где планировалось проводить сварку. Исследования Ларионова показали, что предварительный подогрев при сварке в условиях низких температур снижает хладостойкость сварных соединений. Предварительный подогрев был исключен из технологического цикла изготовления магистральных газопроводов, и это вошло в нормативно-технические документы по сварке при низких температурах. Впервые сварка при низких температурах без предварительного подогрева была проведена при строительстве магистрального газопровода «Мастах-Берге-Якутск», который уже более 50-ти лет снабжает газом многие районы нашей республики.

Сотрудники ИФТПС на опытно-промышленных испытаниях

Наши технологические разработки вошли в инструкции по эксплуатации тяжелой горнотранспортной техники, производящейся на ПО «Уралмаш», «БЕЛАЗ», «Ижорские заводы» и применяются при изготовлении полувагонов северного исполнения на «Уралвагонзаводе». Мы также проводили испытания и для железнодорожного транспорта при эксплуатации этих полувагонов на Байкало-Амурской магистрали, принимали участие при создании сталей в «Ижорских заводах».

— Расскажите, пожалуйста, о важнейших открытиях Института.

— Группой ученых во главе с Николаем Васильевичем Черским было сделано два важнейших открытия. В 1969 году было открыто свойство природных газов находиться в земной коре в твердом состоянии и образовывать газогидратные залежи. В твердом состоянии газ становится похожим на лед. Это открытие было сделано в лабораторных условиях, и, позднее, было подтверждено на практике.

В 1982 году было открыто «Явление преобразования органического вещества осадочных пород под действием тектонических и сейсмических процессов Земной коры». Благодаря этому открытию была определено, что в зонах с повышенной тектоносейсмической активностью нефть и газ образуются даже при температурах менее 60-70°С. И это открытие позволило сделать прорыв в технологии поисков месторождений нефти и газа! До этого считалось, что углеводороды могут образовываться лишь там, где температура пласта земной коры не опускается ниже 200 градусов по Цельсию.

Научных исследований и разработок за эти годы было сделано очень много. В отделе полимеров (позже этот отдел был преобразован в Институт неметаллических материалов) разрабатывались уплотнения, применяемые в авиастроении, которые могли выдерживать эксплуатацию при экстремально низких температурах —  до минус 60 градусов.

Встреча с академиком Борисом Евгеньевичем Патоном и обсуждение планов совместных работ

— Над какими исследованиями ведутся работы в настоящее время?

— Работы ведутся над созданием новых материалов, над повышением прочности, хладостойкости и безопасности конструкций, эксплуатирующихся в условиях Севера, над теоретическими и экспериментальными исследованиями процессов тепломассопереноса при взаимодействии природных систем и технических объектов в экстремальных климатических условиях, над повышением надежности энергетических систем, над реализацией энергетической стратегии Якутии до 2030 года и разработкой геоинформационных технологий для решения задач природно-техногенной безопасности в Республике Саха (Якутия).

Очень перспективны исследования новых базальтопластиковых композиционных материалов, изготовляемых из базальтовых пород Якутии. Они легче по весу, чем железо, и не подвержены коррозии. Работы в этой области исследований ведутся под руководством председателя ФИЦ «Якутский научный центр СО РАН», член-корреспондента РАН Михаила Петровича Лебедева.

— Каким вы видите будущее Института?

— Перспектив у Института все больше и больше. В последние годы наблюдается ощутимое потепление климата, из-за которого возрастают риски для инженерных конструкций, соответственно нужны новые исследования для решения задач по повышению прочности существующих конструкций. Есть перспективы по разработке новых сталей и сплавов, по развитию машиностроения, энергетики, строительства, созданию новых материалов.

ИФТПС СО РАН совместно с другими институтами ФИЦ «ЯНЦ СО РАН» принимает участие в создании федерального научно-образовательного центра «Север — территория устойчивого развития», а также в работах третьего этапа Программы комплексных научных исследований Республики Саха (Якутия). 

С 14 сентября в Якутске в онлайн-формате пройдет IX Евразийский Симпозиум по проблемам прочности и ресурса машин и конструкций в условиях холодного климата (EURASTRENCOLD), посвященный 50-летию нашего Института. В рамках Симпозиума пройдёт Международная конференция «Сварка в России – 2020». В эти дни участниками Симпозиума будут обсуждаться новые исследования в области повышения прочности машин и конструкций, новые технологии проведения сварки.

Автор: Мария Ефремова

Фото: из личного архива Олега Слепцова