Выпуск № 4

                                                                   Содержание

 

Энергетические системы и комплексы
Mestnikov N. P., Manusov V. Z., Khoyutanov A. M., Davydov G. I. Research on the Effectiveness of Using Perovskite PV-Cells in PV-Power Plants of the North	7
Головня И. И., Тигунцев С. Г., Трубников Н. С. Оптимизация режимов работы электроэнергетической системы с распределенной генерацией на основе возобновляемых источников энергии	18
Ганиев Д. Л., Ильин В. К., Хайбуллина А. И. Многофакторная модель оценки риска самонагревания нефтяного кокса при топливоподготовке	27
Зарипов Е. А., Александриди-Шандаевский Е. Д. Применение агентных ИИ-систем в инженерии требований: качественное кейс-стади	40
Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Агеева Е. В., Боровлев А. И., Семыкин В. А. Восстановление изношенных стрельчатых лап культиватора 54 болтовым методом с применением компенсирующих накладок из рессорной стали	54
Ивахненко Н. Н., Бадекин М. Ю., Борулько В. Г., Зубков В. А. Оптимизация состава наплавочного материала для газотермического упрочнения подложки из стали 65Г	68

 

 

 

                                                                         Content

 

Energy systems and complexes
Местников Н. П., Манусов В. З., Хоютанов А. М., Давыдов Г. И. Исследование эффективности применения перовскитных фотоэлементов в солнечных электростанциях Севера	7
Golovnya I. I., Tiguntsev S. G., Trubnikov N. S. Optimization of Power System Operating Modes with Distributed Generation Based on Renewable Energy Sources	18
Ganiev D. L., Ilyin V. K., Khaibullina A. I. Multifactor Model for Assesing Petroleum Coke Self-Heating Risk During Pulverising	27
Zaripov E. A., Aleksandridi-Shandaevsky E. D. The Use of Agent-Based AI Systems in Requirements Engineering: a Qualitative Case Study
Technologies, machinery, and equipment for the agro-industrial complex
Ageeva E. V., Borovlev A. I., Semykin V. A. Restoration of Worn Cultivator Sweep Shares by Bolted Compensating Plates Made of Spring Steel	54
Ivakhnenko N. N., Badekin M. Y., Borulko V. G., Zubkov V. A. Optimization of the Composition of the Surfacing Material for Gas-Thermal Hardening of a Substrate Made of 65G Steel	68

   

Энергетические системы и комплексы
Energy systems and complexes

 

УДК 621.311.243
DOI 10.34286/29449-4176-2026-104-4-7-17
EDN: CDXIQA

Nikolay P. Mestnikov, Ph. D. of Engineering Sciences, Associate Professor of the Department of Electrical Supply, Leading Engineer, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7090-4839, SPIN code: 1893-5332, AuthorID: 1077765, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
North-Eastern Federal University named after M. K. Ammosova, Russia, Yakutsk
Yakut Scientific Center SB RAS, Russia, Yakutsk
Vadim Z. Manusov, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor, Professor
of the Polytechnic Schoo1, SPIN-code: 3969-8075, AuthorID : 2706, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Yugra State University, Russia, Khanty-Mansiysk
Alexander M. Khoyutanov, Acting Head Department, SPIN code: 1357-7939, AuthorID: 734865, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Yakut Scientific Center SB RAS, Russia, Yakutsk
Gennady I. Davydov, Research Fellow of the Department, SPIN code: 3191-4118, AuthorID: 733749, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Yakut Scientific Center SB RAS, Russia, Yakutsk

Research on the Effectiveness of Using Perovskite PV-Cells
in PV-Power Plants of the North

Abstract. The relevance of the work is due to the need to improve the energy efficiency of PV-power plants in the isolated territories of the North. High-latitude territories require the use of PV-cells with high spectral and thermal adaptability. The purpose of the work is to study the daily characteristics of perovskite PV-cells in the conditions of the North in order to justify the operating modes of PV-power plants. The 10 cm × 5 cm PV-cell was tested in the summer in central Yakutia. The daily performance of the perovskite photovoltaic cell in a sharply continental climate was obtained. A nonlinear temperature hysteresis of the efficiency was detected in the cycle from 06:00 to 21:00: at 16:00, with a PV-radiation of 462 W/m 2 and a surface temperature of +41.80 °C due to ion relaxation, the efficiency was 29.65 %, exceeding the morning value of 28.51 % at 09:00 with a PV- radiation of 531 W/ m2 . The high short-wavelength sensitivity of perovskite has been proven under low Sun: at 16:00 h. due to Rayleigh scattering of light, the relative retention of efficiency under a blue filter reached a maximum of 78 % with an absolute efficiency of 16.6 %. The practical significance lies in the fact that field studies of perovskite PV-cells were carried out in the high-latitude territory of the North. The results create a scientific and methodological basis for the practical application of perovskite PV-cells in PV-power plants in the territory of the North.
Keywords: perovskite PV-cell, PV-power plant, temperature hysteresis, short-wave sensitivity, North.

Acknowledgements. The presented work was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FSRG-2025-0009 and the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FWRS-2024-0031 in the priority area of PFNI in the Russian Federation for the long-term period (2021–2030) 2.5.1 – Energy and rational nature management. (Topic No. 124032600076-7).

Николай Петрович Местников, кандидат технических наук, доцент кафедры
«Электроснабжение», ведущий инженер, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7090-4839, SPIN-код: 1893-5332, AuthorID: 1077765, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова, Россия, Якутск
Якутский научный центр СО РАН, Россия, Якутск
Вадим Зиновьевич Манусов, доктор технических наук, профессор,
профессор политехнической школы, SPIN-код: 3969-8075, AuthorID: 2706, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Югорский государственный университет, Россия, Ханты-Мансийск
Александр Михайлович Хоютанов, и.о. заведующего отделом, SPIN-код: 1357-7939, AuthorID: 734865, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Якутский научный центр СО РАН, Россия, Якутск
Геннадий Иванович Давыдов, научный сотрудник отдела, SPIN-код: 3191-4118, AuthorID: 733749, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Якутский научный центр СО РАН, Россия, Якутск

Исследование эффективности применения перовскитных фотоэлементов
в солнечных электростанциях Севера

Аннотация. Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения энергоэффективности солнечных электростанций на изолированных территориях Севера. Высокоширотные территории требуют применения фотоэлементов с высокой спектральной и термической адаптивностью. Цель работы – исследование суточных характеристик перовскитных фотоэлементов в условиях Севера для обоснования режимов работы солнечных электростанций. Испытания фотоэлемента 10 см × 5 см проведены летом в центральной Якутии. Получены суточные данные работы перовскитного фотоэлемента в резко-континентальном климате. Выявлен нелинейный температурный гистерезис КПД в цикле с 06:00 до 21:00 в 16:00 при солнечной радиации 462 Вт/м2 и прогреве поверхности до +41,80 °C за счет ионной релаксации КПД составил 29,65 %, превысив утренний показатель в 09:00 при 531 Вт/м2, составлявший 28,51 %. Доказана высокая коротковолновая чувствительность перовскита при низком Солнце: в 16:00 из-за рэлеевского рассеяния света относительное удержание эффективности под синим фильтром достигло максимума 78 % при абсолютном КПД 16,6 %. Практическая значимость заключается в том, что натурные исследования перовскитных фотоэлементов проведены на высокоширотной территории Севера. Результаты создают научно-методическую базу для практического применения перовскитных фотоэлементов в солнечных электростанциях на территории Севера.
Ключевые слова: перовскитный фотоэлемент, солнечная электростанция, температурный гистерезис, коротковолновая чувствительность, Север.

Благодарность. Представленная работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации FSRG-2025-0009 и государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации FWRS-2024-0031 по приоритетной области PFNI в Российской Федерации. Федерации на долгосрочный период (2021-2030 гг.) 2.5.1. Энергетика и рациональное природопользование. (Тема №124032600076-7).

 

Библиографический список

1. Green M. A., Dunlop E. D., Hohl-Ebinger J., Yoshita M., Kopidakis N., & Hao X. (2022). Solar cell efficiency tables (version 60). Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 30(7), 687–701.
2. Park N. G. (2015). Perovskite solar cells: an emerging photovoltaic technology. Materials Today, 18(2), 65–72.
3. Razza S., Castro-Hermosa S., Di Carlo A., & Brown T. M. (2016). Research Update: Large-area deposition, coherence, and prospects for perovskite solar cells. APL Materials, 4(9), 091501.
4. Asghar M. I., Zhang J., Wang H., & Lund P. D. (2020). Device stability of perovskite solar cells – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 125, 109813.
5. Tress W., Marinova N., Inganäs O., Nazeeruddin M. K., Zakeeruddin S. M., & Grätzel M. (2014). Predicting the open-circuit voltage of CH3NH3PbI3 perovskite solar cells at low temperatures and high air mass. Advanced Energy Materials, 5(3), 1400812.
6. Mestnikov N. P., Manusov V. Z. Ocenka degradacii vyhodnyh parametrov foto-solnechnyh elektrostancij pod vozdejstviem snegovyh nagruzok i zagryaznenij na severnyh territoriyah [Assessment of the Degradation of the Output Parameters of Photovoltaic Power Plants under the Influence of Snow Loads and Pollutants in Northern Territories] // Promyshlennaya energetika. 2026. № 4. рр. 38–46. EDN: ZISQQN.
7. Mestnikov N. P., Manusov V. Z., Vasil'ev P. F. Ocenka primenimosti ruchnyh trekernyh ustanovok v fotoelektricheskih stanciyah mikro-moshchnosti v usloviyah Severa [Assessment of the Applicability of Manual Tracker Systems in Micro-Power Photovoltaic Stations in the Conditions of the North] // Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov. 2025. T. 336. № 6. рр. 7–18. EDN: CGOQBX.
8. Issledovanie primenimosti vertikal'nogo razmeshcheniya fotoelektricheskih modulej fotosolnechnyh elektrostancij na severnyh territoriyah [Study of the Applicability of Vertical Placement of Photovoltaic Modules for Photovoltaic Power Plants in Northern Territories] / N. P. Mestnikov, V. G. Reev, A. M. Hoyutanov, G. I. Davydov // Mezhdunarodnyj tekhnicheskij zhurnal. 2025. № 5 (99). рр. 17–26. EDN: DAHVTU.
9. Cojocaru L., Uchida S., Sanehira Y., Gonzalez-Pedro V., Bisquert J., Jono K., ... & Segawa H. (2016). Temperature effects on the photovoltaic performance of perovskite solar cells. Chemistry Letters, 45(4), 444–446.
10. Aktas E., Jiménez-López J., Azizi K., Torres T. and Palomares E., 2020. Self-assembled Zn phthalocyanine as a robust p-type selective contact in perovskite solar cells. Nanoscale Horizons, 5(10), pp. 1415–1419.

References

1. Green M. A., Dunlop E. D., Hohl-Ebinger J., Yoshita M., Kopidakis N., & Hao X. (2022). Solar cell efficiency tables (version 60). Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 30 (7), 687–701.
2. Park N. G. (2015). Perovskite solar cells: an emerging photovoltaic technology. Materials Today, 18(2), 65–72.
3. Razza S., Castro-Hermosa S., Di Carlo A., & Brown T. M. (2016). Research Update: Large-area deposition, coherence, and prospects for perovskite solar cells. APL Materials, 4(9), 091501.
4. Asghar M. I., Zhang J., Wang H., & Lund P. D. (2020). Device stability of perovskite solar cells – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 125, 109813.
5. Tress W., Marinova N., Inganäs O., Nazeeruddin M. K., Zakeeruddin S. M., & Grätzel M. (2014). Predicting the open-circuit voltage of CH3NH3PbI3 perovskite solar cells at low temperatures and high air mass. Advanced Energy Materials, 5(3), 1400812.
6. Местников Н. П., Манусов В. З. Оценка деградации выходных параметров фото- солнечных электростанций под воздействием снеговых нагрузок и загрязнений на северных территориях // Промышленная энергетика. 2026. № 4. С. 38–46. EDN: ZISQQN.
7. Местников Н. П., Манусов В. З., Васильев П. Ф. Оценка применимости ручных трекерных установок в фотоэлектрических станциях микро-мощности в условиях Севера // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2025. Т. 336. № 6. С. 7–18. EDN: CGOQBX.
8. Исследование применимости вертикального размещения фотоэлектрических модулей фотосолнечных электростанций на северных территориях / Н. П. Местников, В. Г. Реев, А. М. Хоютанов, Г. И. Давыдов // Международный технический журнал. 2025. № 5 (99). С. 17–26. EDN: DAHVTU.
9. Cojocaru L., Uchida S., Sanehira Y., Gonzalez-Pedro V., Bisquert J., Jono K., ... & Segawa H. (2016). Temperature effects on the photovoltaic performance of perovskite solar cells. Chemistry Letters, 45(4), 444–446.
10. Aktas E., Jiménez-López J., Azizi K., Torres T. and Palomares E., 2020. Self-assembled Zn phthalocyanine as a robust p-type selective contact in perovskite solar cells. Nanoscale Horizons, 5(10), pp. 1415–1419.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The article was submitted 15.06.2026, approved after reviewing 10.07.2026, accepted for publication 13.07.2026.
Статья поступила в редакцию 15.06.2026, одобрена после рецензирования 10.07.2026, принята к публикации 13.07.2026.

For citation:
Mestnikov N. P., Manusov V. Z., Khoyutanov A. M., Davydov G. I.
Research on the Effectiveness of Using Perovskite PV-cells in PV-power Рlants of the North // International Technical Journal. 2026. № 4 (104). pp. 7–17. EDN: CDXIQA.

Для цитирования:
Местников Н. П., Манусов В. З., Хоютанов А. М., Давыдов Г. И.
Исследование эффективности применения перовскитных фотоэлементов в солнечных электростанциях Севера // Международный технический журнал. 2026. № 4 (104). С. 7–17. EDN: CDXIQA.

 

УДК 621.311
DOI 10.34286/29449-4176-2026-104-4-18-26
EDN: VXIPPV

Иван Ильич Головня, магистрант, ORCID: https://orcid.org/0009-0004-2298-1580, SPIN-код: 5479-4916, AuthorID: 1259146, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск
Степан Георгиевич Тигунцев, кандидат технических наук, доцент кафедры
электрических станций, сетей и систем, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1525-0937, SPIN-код: 2047-4665, AuthorID: 889576, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск
Николай Сергеевич Трубников, аспирант, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск

Оптимизация режимов работы электроэнергетической системы
с распределенной генерацией на основе возобновляемых источников энергии

Аннотация. Рассмотрена задача оптимизации установившегося режима радиальной распределительной сети напряжением 10 кВ при подключении установок распределенной генерации на основе возобновляемых источников энергии. В качестве критерия оптимизации принят минимум потерь активной мощности при ограничениях на отклонение напряжения в узлах и токовую загрузку ветвей. Построена расчетная модель сети из десяти узлов нагрузки, для которой выполнен расчет установившегося режима методом итерационного потокораспределения. Исследовано влияние трех факторов: уровня проникновения генерации, точки ее подключения и характера суточного хода солнечной и ветровой выработки. Определен уровень проникновения, при котором потери активной мощности минимальны, и установлено возрастание потерь при его превышении вследствие обратного перетока мощности к центру питания. Показано, что наибольший эффект достигается при подключении генерации вблизи центра электрических нагрузок фидера, смещенного к удаленному концу линии. Оценено влияние накопителя энергии, переносящего выработку фотоэлектрической станции на вечерний максимум нагрузки. Полученные результаты применимы при выборе мощности, места подключения распределенной генерации и емкости накопителя на стадии проектирования присоединения.
Ключевые слова: электроэнергетическая система, распределенная генерация, возобновляемые источники энергии, распределительная сеть, потери активной мощности, профиль напряжения, накопитель энергии.

Ivan I. Golovnya, Postgraduate Students, ORCID: https://orcid.org/0009-0004-2298-1580, SPIN-код: 5479-4916, AuthorID: 1259146, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Irkutsk National Research Technical University, Russia, Irkutsk

Stepan G. Tiguntsev, Ph. D. of Engineering Sciences, Associate Professor of the Department of Electric Power Stations, Networks and Systems, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1525-0937, SPIN-код: 2047-4665, AuthorID: 889576, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Irkutsk National Research Technical University, Russia, Irkutsk
Nikolay S. Trubnikov, Postgraduate, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Irkutsk National Research Technical University, Russia, Irkutsk

Optimization of Power System Operating Modes with Distributed Generation Based on Renewable Energy Sources

Abstract. The problem of optimizing the steady-state operating mode of a 10 kV radial distribution network with the connection of distributed generation units based on renewable energy sources is considered. The minimum of active power losses under constraints on nodal voltage deviation and branch current loading is adopted as the optimization criterion. A computational model of a network with ten load nodes is constructed, for which the steady-state mode is calculated by the iterative power flow method. The influence of three factors is studied: the generation penetration level, its connection point, and the nature of the daily variation of solar and wind output. The penetration level at which active power losses are minimal is determined, and an increase in losses upon its exceedance due to reverse power flow toward the supply center is established. It is shown that the greatest effect is achieved when generation is connected near the center of electrical loads of the feeder, shifted toward the remote end of the line. The influence of an energy storage unit transferring photovoltaic output to the evening load peak is evaluated. The obtained results are applicable in selecting the capacity and connection point of distributed generation and the storage capacity at the connection design stage.
Keywords: electric power system, distributed generation, renewable energy sources, distribution network, active power losses, voltage profile, energy storage.

Библиографический список

1. Современное состояние и развитие энергетики / Б. Худайгулыев, А. Шохратов, Р. Язджумаев, С. Бабаниязов // Наука и мировоззрение. 2026. Т. 1. № 71. С. 89–95.
2. Надергулов М. М., Исаков Р. Г. Современное состояние проблем функционирования устройств релейной защиты, применяемых в сетях с распределенной генерацией на основе ВИЭ // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2025. Т. 27. № 2. С. 91–126. EDN: UWMCUT.
3. Voltage profile enhancement and loss minimization using optimal placement and sizing of distributed generation in reconfigured network / W. Haider, S. J. U. Hassan, A. Mehdi, A. Hussain, G. O. M. Adjayeng, C.-H. Kim // Machines. 2021. Vol. 9, no. 1. р. 20. EDN: ZNANHP.
4. Optimal distributed generation location and sizing for loss minimization and voltage profile optimization using ant colony algorithm / A. A. Ogunsina, M. O. Petinrin, O. O. Petinrin, E. N. Offornedo, J. O. Petinrin, G. O. Asaolu // SN Applied Sciences. 2021. Vol. 3, no. 2. р. 248. EDN: EWBEEP.
5. Pürlü M., Türkay B. E. Optimal allocation of renewable distributed generations using heuristic methods to minimize annual energy losses and voltage deviation index // IEEE Access. 2022. Vol. 10. рр. 21455–21474. EDN: GKDSQA.
6. Optimal distributed generation and battery energy storage units integration in distribution systems considering power generation uncertainty / M. Khasanov, S. Kamel, C. Rahmann, H. M. Hasanien, A. Al-Durra // IET Generation, Transmission & Distribution. 2021. Vol. 15, no. 24. рр. 3400–3422. EDN: WZJCQG.
7. Hybrid GWO-PSO based optimal placement and sizing of multiple PV-DG units for power loss reduction and voltage profile improvement / A. B. Alyu, A. O. Salau, B. Z. Khan, J. N. Eneh // Scientific Reports. 2023. Vol. 13, no. 1. р. 6903. EDN: VULIUH.
8. Сидорова В. Т., Волков С. В., Орлов А. И. Применение алгоритма роя частиц для симметрирования электрических нагрузок // Вестник Чувашского университета. 2025. № 4. С. 121–133. EDN: MMIYDI.
9. Анализ потокораспределения и устойчивости для электрической системы с электростанцией с комбинированным циклом в Южном Ираке с использованием ETAP / А. З. Абасс, Д. А.Павлюченко, А. В. Прокопов, З. С. Хуссейн // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2021. Т. 14, № 1. С. 5–16. EDN: BIVKQG.
10. Автоматизированная система оптимального управления конфигурацией распределительной электрической сети / В. А. Рохлов, Р. Н. Хамитов, С. Н. Жеребцов, А. А. Латынцева, О. В. Архипова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2026. Т. 337. № 1. С. 245–259. EDN: VCRRYP.

References

1. Sovremennoe sostoyanie i razvitie energetiki [The Current State and Development of the Energy Sector] / B. Hudajgulyev, A. Shohratov, R. Yazdzhumaev, S. Babaniyazov // Nauka i mirovozzrenie. 2026. T. 1. № 71. рр. 89–95.
2. Nadergulov M. M., Isakov R. G. Sovremennoe sostoyanie problem funkcionirovaniya ustrojstv relejnoj zashchity, primenyaemyh v setyah s raspredelennoj generaciej na osnove VIE [The Current State of the Problems in the Operation of Relay Protection Devices Used in Networks with Distributed Generation Based on Renewable Energy Sources] // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Problemy energetiki. 2025. T. 27. № 2. рр. 91–126. EDN: UWMCUT.
3. Voltage profile enhancement and loss minimization using optimal placement and sizing of distributed generation in reconfigured network / W. Haider, S. J. U. Hassan, A. Mehdi, A. Hussain, G. O. M. Adjayeng, C.-H. Kim // Machines. 2021. Vol. 9, no. 1. р. 20. EDN: ZNANHP.
4. Optimal distributed generation location and sizing for loss minimization and voltage profile optimization using ant colony algorithm / A. A. Ogunsina, M. O. Petinrin, O. O. Petinrin, E. N. Offornedo, J. O. Petinrin, G. O. Asaolu // SN Applied Sciences. 2021. Vol. 3, no. 2. р. 248. EDN: EWBEEP.

5. Pürlü M., Türkay B. E. Optimal allocation of renewable distributed generations using heuristic methods to minimize annual energy losses and voltage deviation index // IEEE Access. 2022. Vol. 10. рр. 21455–21474. EDN: GKDSQA.
6. Optimal distributed generation and battery energy storage units integration in distribution systems considering power generation uncertainty / M. Khasanov, S. Kamel, C. Rahmann, H. M. Hasanien, A. Al-Durra // IET Generation, Transmission & Distribution. 2021. Vol. 15, no. 24. рр. 3400–3422. EDN: WZJCQG.
7. Hybrid GWO-PSO based optimal placement and sizing of multiple PV-DG units for power loss reduction and voltage profile improvement / A. B. Alyu, A. O. Salau, B. Z. Khan, J. N. Eneh // Scientific Reports. 2023. Vol. 13, no. 1. r. 6903. EDN: VULIUH.
8. Sidorova V. T., Volkov S. V., Orlov A. I. Primenenie algoritma roya chastic dlya simmetrirovaniya elektricheskih nagruzok [Application of the Particle Swarm Algorithm for Symmetrization of Electrical Loads] // Vestnik Chuvashskogo universiteta. 2025. № 4. рр. 121–133. EDN: MMIYDI.
9. Analiz potokoraspredeleniya i ustojchivosti dlya elektricheskoj sistemy s elektrostanciej s kombinirovannym ciklom v Yuzhnom Irake s ispol'zovaniem ETAP [Analysis of Power Flow and Stability for an Electrical System with a Combined-Cycle Power Plant in Southern Iraq Using ETAP] / A. Z. Abass, D. A. Pavlyuchenko, A. V. Prokopov, Z. S. Hussejn // Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Tekhnika i tekhnologii. 2021. T. 14, № 1. рр. 5–16. EDN: BIVKQG.
10. Avtomatizirovannaya sistema optimal'nogo upravleniya konfiguraciej raspredelitel'noj elektricheskoj seti [Automated System for Optimal Configuration Management of a Distribution Electrical Network] / V. A. Rohlov, R. N. Hamitov, S. N. Zherebcov, A. A. Latynceva, O. V. Arhipova // Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov. 2026. T. 337. № 1. рр. 245–259. EDN: VCRRYP.

Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 19.06.2026, одобрена после рецензирования 16.07.2026, принята к публикации 17.07.2026.
The article was submitted 19.06.2026, approved after reviewing 16.07.2026, accepted for publication 17.07.2026.

Для цитирования:
Головня И. И., Тигунцев С. Г., Трубников Н. С.
Оптимизация режимов работы электроэнергетической системы с распределенной генерацией на основе возобновляемых источников энергии // Международный технический журнал. 2026. № 4 (104). С. 18–26.
EDN: VXIPPV.

For Сitation:
Golovnya I. I., Tiguntsev S. G., Trubnikov N. S.
Optimization of Power System Operating Modes with Distributed Generation Based on Renewable Energy Sources // International Technical Journal. 2026. № 4 (104). pp. 18–26. EDN: VXIPPV.

 

УДК 665.777:662.613.11:621.182
DOI 10.34286/2949-4176-2026-104-4-27-39
EDN: XOGYUA

Динар Ленарович Ганиев, аспирант, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Казанский государственный энергетический университет, Россия, Казань
Владимир Кузьмич Ильин, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Энергообеспечение предприятий, строительство зданий и сооружений», ORCID: 0000-0002-9399-2824, Web of Science ResearcherID: R-7010-2017, SPIN-код: 5580-1670, Scopus: 57191251934, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Казанский государственный энергетический университет, Россия, Казань
Айгуль Ильгизаровна Хайбуллина, кандидат технических наук, доцент кафедры «Энергообеспечение предприятий, строительство зданий и сооружений», ORCID: 0000-0001-6927-8949, Web of Science ResearcherID: F-5555-2018, SPIN-код: 7901-6572, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Казанский государственный энергетический университет, Россия, Казань

Многофакторная модель оценки риска самонагревания нефтяного кокса
при топливоподготовке

Аннотация. Представлена модель оценки риска самонагревания нефтяного кокса при хранении, сушке, размоле и подготовке к энергетическому сжиганию. Актуальность работы связана с тем, что при переводе нефтяного кокса в пылевидное состояние изменяется не только его горелочная пригодность, но и пожарная опасность подготовительного тракта. Цель исследования состоит в установлении связи между физико-химическими показателями кокса и эксплуатационными условиями образования локальных очагов тления. Методология включает обобщение лабораторных данных по сорбционной активности, пористости, гранулометрическому составу, экстрактивным органическим соединениям и минеральной фазе, а также их сопоставление с условиями промышленного пылеприготовления. Предложена диагностическая модель, в которой риск самонагревания рассматривается как результат одновременного действия трех групп факторов: источников тепловыделения, условий доступа кислорода и ограничений теплоотвода. Научная новизна заключается во введении публикационно обезличенной схемы оценки риска, связывающей сорбционно-экстрактивные показатели топлива с режимными ограничениями хранения и размола. Показано, что удаление экстрактивных соединений приводит к повышению температуры самовоспламенения, что подтверждает их участие в начальной стадии низкотемпературного окисления. Установлено, что сухая мелкодисперсная пыль должна рассматриваться как самостоятельное опасное состояние нефтяного кокса, отличное от сырого кускового материала. Полученные результаты позволяют обосновывать режимы контроля дисперсности, влажности, температуры, времени пребывания и инертизации потенциально опасных объемов без раскрытия полного компонентного состава топлива и конфиденциальной схемы объекта.
Ключевые слова: нефтяной кокс, самонагревание, самовозгорание, сорбционная активность, экстрактивные соединения, пористость, низкотемпературное окисление, пылеприготовление, тепловыделение, теплоотвод.

Dinar L. Ganiev, Postgraduate, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan
Vladimir K. Ilyin, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor, Head of the Department of Energy Supply of Enterprises, Construction of Buildings and Structures, ORCID: 0000-0002-9399-2824, Web of Science ResearcherID: R-7010-2017, SPIN-код: 5580-1670, Scopus: 57191251934, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan
Aigul I. Khaibullina, Ph. D. of Engineering Sciences, Associate Professor at the Department
of Energy Supply of Enterprises, Construction of Buildings and Structures, ORCID: 0000-0001-6927-8949, Web of Science ResearcherID: F-5555-2018, SPIN-код: 7901-6572, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan

Multifactor Model for Assesing Petroleum Coke Self-Heating
Risk During Pulverising

Abstract. The paper presents a model for assessing the self-heating risk of petroleum coke during storage, drying, grinding and preparation for power combustion. The relevance of the study is related to the fact that conversion of petroleum coke into a pulverized state changes not only its combustion behavior but also the fire hazard of the fuel-preparation system. The aim is to establish a relationship between physicochemical indicators of coke and operating conditions that can lead to local smoldering. The methodology includes generalization of laboratory data on sorption activity, porosity, particle-size distribution, extractable organic compounds and mineral matter, followed by comparison with industrial pulverizing conditions. A diagnostic model is proposed in which self-heating risk is treated as the combined effect of heat-release sources, oxygen-access conditions and heat-removal limitations. The scientific novelty is the introduction of an anonymized assessment scheme linking sorption and extractive indicators of the fuel with operating restrictions for storage and grinding. It is shown that removing extractable compounds increases the self-ignition temperature, confirming their role in the initial stage of low-temperature oxidation. Dry fine dust is identified as a specific hazardous state of petroleum coke that differs from raw lump material. The results can be used to justify control of fineness, moisture, temperature, residence time and local inerting of potentially hazardous volumes without disclosing the complete fuel composition or confidential plant layout.
Keywords: petroleum coke, self-heating, spontaneous ignition, sorption activity, extractable compounds, porosity, low-temperature oxidation, pulverizing system, heat release, heat removal.

Библиографический список

1. СО 153-34.03.352–2003. Инструкция по обеспечению взрывобезопасности топливоподач и установок для пылеприготовления и сжигания пылевидного топлива. Введ. 2003–06–24. М. , 2004. 50 с.
2. ГОСТ 12.1.044–89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. Введ. 1991–01–01. М. : Стандартинформ, 2018. 100 с.
3. Самовозгорание и взрывы пыли натуральных топлив / В. В. Померанцев, С. Л. Шагалова, В. А. Резник, В. В. Кушнаренко. Л. : Энергия, 1978. 264 с.
4. Тимер Р. Н., Кузеев И. Р., Абызгильдин Ю. М. Нефтяной кокс. М. : Химия, 1992. 80 с.
5. Сюняев З. И. Нефтяной углерод. М. : Химия, 1980. 272 с.
6. Показенко Н. Т., Горлов Б. И. Получение и обработка нефтяного кокса. М. : Химия, 1986. 310 с.
7. Расчет и проектирование пылеприготовительных установок котельных агрегатов: руководящие указания. Л. : НПО ЦКТИ, 1971.
8. Тепловой расчет котлов: нормативный метод. 3-е изд., перераб. и доп. СПб. , 1998. 257 с.
9. Применение инновационных технологий в проекте реконструкции котлоагрегатов ТГМЕ-464 Нижнекамской ТЭЦ для пылевого сжигания нефтяного кокса / Д. Ф. Пак, В. В. Кучеров, И. И. Шабанов, А. Н. Епихин, И. В. Тресков, С. А. Кудрявцев // Электрические станции. 2018. № 10. С. 23–29. EDN: VKEZJU.
10. Иваницкий М. С. Сжигание нефтяного кокса марки К2 на ТЭС (на примере котла ТП-80) // Энергосбережение и водоподготовка. 2018. № 3. С. 13–18. EDN: XVLQCT.
11. Алехнович А. Н., Богомолов В. В., Артемьева Н. В. Характеристики и использование в энергетике нефтяного кокса // Электрические станции. 2019. № 3. С. 13–18. EDN: KAHWMU.
12. Моделирование и усовершенствование конструкции скруббера охлаждения дымового газа от сжигания мазута и нефтяного кокса на ТЭС / О. Н. Брагина, Л. А. Булысова, А. М. Володин, А. Н. Епихин // Электрические станции. 2018. № 7. С. 19–26. EDN: XTXZZZ.
13. Hirayama Y., Yamamoto T., Araki H. Operation results of power station with petroleum coke firing boiler // Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. 2007. Vol. 44. No. 4. рр. 1–7.
14. Goral D., Wylenzek A. The efficient coal alternative. Petroleum coke-fired CFB boilers in Europe. Warsaw: Foster Wheeler Energia Polska, 2012.
15. Walsh D. E., Green G. J. A laboratory study of petroleum coke combustion: kinetics and catalytic effects // Industrial & Engineering Chemistry Research. 1988. Vol. 27. No. 7. рр. 1115–1120. DOI: 10.1021/ie00079a005.
16. Yuzbasi N. S., Selcuk N. Air and oxy-fuel combustion behaviour of petcoke/lignite blends // Fuel. 2012. Vol. 92. No. 1. рр. 137–144. DOI: 10.1016/j.fuel.2011.08.007.
17. Techno-economic analysis of pressurized oxy-fuel combustion of petroleum coke / H. Hamadeh, S. Y. Toor, P. L. Douglas, M. Sarathy // Energies. 2020. Vol. 13. No. 13. Article 3463. DOI: 10.3390/en13133463. EDN: CQGZYC.
18. Petroleum coke combustion in fixed fluidized bed mode in the presence of metal catalysts / E. R. Saifullin, K. B. Larionov, V. V. Salomatov, V. E. Gubin // ACS Omega. 2020. Vol. 5. No. 34. рр. 21847–21856. DOI: 10.1021/acsomega.0c02250. EDN: FFWZKJ.
19. Combustion and gasification properties of petroleum coke and its pyrolytic semi-coke / T. Zhou, L. Ge, Q. Li, L. Yang, L. Mai, J. Huang, Y. Wang, C. Xu // Energy. 2023. Vol. 266. Article 126414. DOI: 10.1016/j.energy.2022.126414. EDN: MEUYQG.
20. Improvement of coal and petroleum coke combustion in a fluidized bed by using ilmenite ore as bed material / L. Li., G. Sun, W. Qi, C. Zhu, Z. Sun, L. Duan // Journal of the Energy Institute. 2023. Vol. 111. Article 101400. EDN: XAJPYU.
21. Kumar P., Nandi B. K. Impact of wheat straw and petroleum coke blending on combustion behavior of high ash coal // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. 2023. Vol. 45. рр. 3125–3137. DOI: 10.1080/15567036.2023.2193152. EDN: IODKXG.
22. Liu L., Cao H., Xiang D., et al. Technical and life cycle performance comparison between petroleum coke chemical looping combustion and oxy-combustion combining with advanced steam cycles for power generation processes // Journal of Cleaner Production. 2023. Vol. 417. Article 137960. DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.137960. EDN: IHZEPG.
23. Rasool T., Najar I., Srivastava V. C. Co-pyrolysis of petroleum coke and wood pellet blend: kinetic and thermodynamic evaluation using thermogravimetric analysis // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2023. Vol. 56. Article 103117. DOI: 10.1016/j.seta.2023.103117. EDN: JMKODU.
24. Nguyen N.D.T., Krishnamoorthy G. Towards a mechanistic understanding of the slagging propensities of petroleum coke: lessons learned from its co-combustion with natural gas in oxygen-enriched atmospheres // Methane. 2024. Vol. 3. No. 1. рр. 65–85. DOI: 10.3390/methane3010005. EDN: PYUCXW.
25. Shi X., Wang D., Yang K., et al. Numerical simulation of coal dust self-ignition and combustion characteristics under different inclination angles // Energy. 2022. Vol. 238. Article 122052. DOI: 10.1016/j.energy.2021.122052. EDN: BJHPDZ.
26. Liu J., Wang D., Liu Y., et al. Effect of coal dust content on the low-temperature oxidation of coal // ACS Omega. 2022. Vol. 7. No. 42. рр. 38239–38250. DOI: 10.1021/acsomega.2c04219. EDN: ODLWYN.

References

1. SO 153-34.03.352–2003. Instrukciya po obespecheniyu vzryvobezopasnosti toplivopodach i ustanovok dlya pyleprigotovleniya i szhiganiya pylevidnogo topliva [Instructions for Ensuring the Explosion Safety of Fuel Feed Systems and Installations for Dust Preparation and Combustion of Pulverized Fuel]. Vved. 2003–06–24. M. , 2004. 50 р.
2. GOST 12.1.044–89. SSBT. Pozharovzryvoopasnost' veshchestv i materialov. Nomenklatura pokazatelej i metody ih opredeleniya [Fire and Explosion Hazard of Substances and Materials. Nomenclature of Indicators and Methods for Their Determination]. Vved. 1991–01–01. M. : Standartinform, 2018. 100 р.
3. Samovozgoranie i vzryvy pyli natural'nyh topliv [Spontaneous Combustion and Explosions of Dust from Natural Fuels] / V. V. Pomerancev, S. L. Shagalova, V. A. Reznik, V. V. Kushnarenko. L. : Energiya, 1978. 264 р.
4. Timer R. N., Kuzeev I. R., Abyzgil'din Yu. M. Neftyanoj koks [Petroleum Coke]. M. : Himiya, 1992. 80 р.
5. Syunyaev Z. I. Neftyanoj uglerod [Petroleum Carbon]. M. : Himiya, 1980. 272 р.
6. Pokazenko N. T., Gorlov B. I. Poluchenie i obrabotka neftyanogo koksa [Production and Processing of Petroleum Coke]. M. : Himiya, 1986. 310 р.
7. Raschet i proektirovanie pyleprigotovitel'nyh ustanovok kotel'nyh agregatov: rukovodyashchie ukazaniya [Calculation and Design of Dust Preparation Plants for Boiler Units]. L. : NPO CKTI, 1971.
8. Teplovoj raschet kotlov: normativnyj metod [Thermal Calculation of Boilers: Standard Method]. 3-e izd., pererab. i dop. SPb. , 1998. 257 р.
9. Primenenie innovacionnyh tekhnologij v proekte rekonstrukcii kotloagregatov TGME-464 Nizhnekamskoj TEC dlya pylevogo szhiganiya neftyanogo koksa [Application of innovative technologies in the project to reconstruct TGME-464 boiler units at the Nizhnekamsk CHP plant for pulverized combustion of petroleum coke] / D. F. Pak, V. V. Kucherov, I. I. Shabanov, A. N. Epihin, I. V. Treskov, S. A. Kudryavcev // Elektricheskie stancii. 2018. № 10. рр. 23–29. EDN: VKEZJU.
10. Ivanickij M. S. Szhiganie neftyanogo koksa marki K2 na TES (na primere kotla TP-80) [Burning of K2 Grade Petroleum Coke at Thermal Power Plants (Using the TP-80 Boiler as an Example)] // Energosberezhenie i vodopodgotovka. 2018. № 3. рр. 13–18. EDN: XVLQCT.
11. Alekhnovich A. N., Bogomolov V. V., Artem'eva N. V. Harakteristiki i ispol'zovanie v energetike neftyanogo koksa [Characteristics and Use of Petroleum Coke in the Energy Sector] // Elektricheskie stancii. 2019. № 3. рр. 13–18. EDN: KAHWMU.
12. Modelirovanie i usovershenstvovanie konstrukcii skrubbera ohlazhdeniya dymovogo gaza ot szhiganiya mazuta i neftyanogo koksa na TES [Modeling and Improving the Design of a Flue Gas Cooling Scrubber for the Combustion Of Fuel Oil and Petroleum Coke at Thermal Power Plants] / O. N. Bragina, L. A. Bulysova, A. M. Volodin, A. N. Epihin // Elektricheskie stancii. 2018. № 7. рр. 19–26. EDN: XTXZZZ.
13. Hirayama Y., Yamamoto T., Araki H. Operation results of power station with petroleum coke firing boiler // Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. 2007. Vol. 44. No. 4. рр. 1–7.
14. Goral D., Wylenzek A. The efficient coal alternative. Petroleum coke-fired CFB boilers in Europe. Warsaw: Foster Wheeler Energia Polska, 2012.
15. Walsh D. E., Green G. J. A laboratory study of petroleum coke combustion: kinetics and catalytic effects // Industrial & Engineering Chemistry Research. 1988. Vol. 27. No. 7. рр. 1115–1120. DOI: 10.1021/ie00079a005.
16. Yuzbasi N. S., Selcuk N. Air and oxy-fuel combustion behaviour of petcoke/lignite blends // Fuel. 2012. Vol. 92. No. 1. рр. 137–144. DOI: 10.1016/j.fuel.2011.08.007.
17. Techno-economic analysis of pressurized oxy-fuel combustion of petroleum coke / H. Hamadeh, S. Y. Toor, P. L. Douglas, M. Sarathy // Energies. 2020. Vol. 13. No. 13. Article 3463. DOI: 10.3390/en13133463. EDN: CQGZYC.
18. Petroleum coke combustion in fixed fluidized bed mode in the presence of metal catalysts / E. R. Saifullin, K. B. Larionov, V. V. Salomatov, V. E. Gubin // ACS Omega. 2020. Vol. 5. No. 34. рр. 21847–21856. DOI: 10.1021/acsomega.0c02250. EDN: FFWZKJ.
19. Combustion and gasification properties of petroleum coke and its pyrolytic semi-coke / T. Zhou, L. Ge, Q. Li, L. Yang, L. Mai, J. Huang, Y. Wang, C. Xu // Energy. 2023. Vol. 266. Article 126414. DOI: 10.1016/j.energy.2022.126414. EDN: MEUYQG.
20. Improvement of coal and petroleum coke combustion in a fluidized bed by using ilmenite ore as bed material / L. Li., G. Sun, W. Qi, C. Zhu, Z. Sun, L. Duan // Journal of the Energy Institute. 2023. Vol. 111. Article 101400. EDN: XAJPYU.
21. Kumar P., Nandi B. K. Impact of wheat straw and petroleum coke blending on combustion behavior of high ash coal // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. 2023. Vol. 45. рр. 3125–3137. DOI: 10.1080/15567036.2023.2193152. EDN: IODKXG.
22. Liu L., Cao H., Xiang D., et al. Technical and life cycle performance comparison between petroleum coke chemical looping combustion and oxy-combustion combining with advanced steam cycles for power generation processes // Journal of Cleaner Production. 2023. Vol. 417. Article 137960. DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.137960. EDN: IHZEPG.
23. Rasool T., Najar I., Srivastava V. C. Co-pyrolysis of petroleum coke and wood pellet blend: kinetic and thermodynamic evaluation using thermogravimetric analysis // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2023. Vol. 56. Article 103117. DOI: 10.1016/j.seta.2023.103117. EDN: JMKODU.
24. Nguyen N.D.T., Krishnamoorthy G. Towards a mechanistic understanding of the slagging propensities of petroleum coke: lessons learned from its co-combustion with natural gas in oxygen-enriched atmospheres // Methane. 2024. Vol. 3. No. 1. рр. 65–85. DOI: 10.3390/methane3010005. EDN: PYUCXW.
25. Shi X., Wang D., Yang K., et al. Numerical simulation of coal dust self-ignition and combustion characteristics under different inclination angles // Energy. 2022. Vol. 238. Article 122052. DOI: 10.1016/j.energy.2021.122052. EDN: BJHPDZ.
26. Liu J., Wang D., Liu Y., et al. Effect of coal dust content on the low-temperature oxidation of coal // ACS Omega. 2022. Vol. 7. No. 42. рр. 38239–38250. DOI: 10.1021/acsomega.2c04219. EDN: ODLWYN.

 
Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 22.06.2026, одобрена после рецензирования 15.07.2026, принята к публикации 17.07.2026.
The article was submitted 22.06.2026, approved after reviewing 15.07.2026, accepted for publication 17.07.2026.

Для цитирования:
Ганиев Д. Л., Ильин В. К., Хайбуллина А. И.
Многофакторная модель оценки риска самонагревания нефтяного кокса при топливоподготовке // Международный технический журнал. 2026. № 4 (104). С. 27–39. EDN: XOGYUA.

For Сitation:
Ganiev D. L., Ilyin V. K., Khaibullina A. I.
Multifactor Model for Assesing Petroleum Coke Self-Heating Risk During Pulverising // International Technical Journal. 2026. № 4 (104). pp. 27–39. EDN: XOGYUA.

 

УДК 004.8:005.8
DOI 10.34286/2949-4176-2026-104-4-40-53
EDN: BHZNZN

Евгений Андреевич Зарипов, ассистент, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
МИРЭА – Российский технический университет, Россия, Москва
Егорий Дмитриевич Александриди-Шандаевский, студент, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
МИРЭА – Российский технический университет, Россия, Москва

Применение агентных ИИ-систем в инженерии требований:
качественное кейс-стади

Аннотация. Статья посвящена анализу применения ИИ-агентов на основе больших языковых моделей (LLM) для ускорения и повышения эффективности рабочих процессов в разработке программного обеспечения. Рассмотрены теоретические основы агентных систем, проведен обзор актуальных зарубежных и отечественных исследований в данной области, а также представлены результаты качественного практико-ориентированного исследования (кейс-стади), проведенного на базе ИТ-подразделения коммерческой организации. В рамках исследования проанализирован опыт внедрения ИИ-агентов в такие процессы, как формирование эпиков и пользовательских историй, суммаризация требований (MRD/PRD-документов) и сопровождение проектной документации. Показано, что применение агентных систем позволяет сократить временные затраты на рутинные интеллектуальные операции, снизить когнитивную нагрузку специалистов и повысить единообразие проектных артефактов при сохранении экспертного контроля со стороны человека. Сформулированы практические рекомендации по внедрению ИИ-агентов в процессы управления требованиями и обозначены направления дальнейших исследований.
Ключевые слова: ИИ-агенты, большие языковые модели, автоматизация разработки, управление требованиями, эпики, пользовательские истории, цифровизация проектного управления, искусственный интеллект в IT.

Evgeny A. Zaripov, Assistant, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
MIREA – Russian Technical University, Russia, Moscow
Egoriy D. Aleksandridi-Shandaevsky, Student, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
MIREA – Russian Technical University, Russia, Moscow

The Use of Agent-Based AI Systems in Requirements Engineering:
a Qualitative Case Study

Abstract. The article examines the application of AI agents based on large language models (LLM) for accelerating and improving the efficiency of workflows in software development. The theoretical foundations of agentic systems are considered, a review of relevant international research is conducted, and the results of a qualitative case study carried out within the IT division of a commercial organization are presented. The study analyzes the experience of implementing AI agents in processes such as epic and user story formation, requirements summarization (MRD/PRD documents), and project documentation support. It is shown that the use of agentic systems reduces time spent on routine intellectual operations, decreases the cognitive load of specialists, and improves the consistency of project artifacts while preserving human expert control. Practical recommendations for implementing AI agents in requirements management processes are formulated, and directions for further research are outlined.
Keywords: AI agents, large language models, software development automation, requirements management, epics, user stories, digitalization of project management, artificial intelligence in IT.

 

Библиографический список

1. Bhati H. Agentic AI in the Software Development Lifecycle: Architecture, Empirical Evidence, and the Reshaping of Software Engineering // arXiv preprint. 2026. arXiv:2604.26275. URL: https://arxiv.org/abs/2604.26275.
2. Леденева Т. М., Принев М. А. Многоагентные системы: модели агентов и постановки задач, обеспечивающие их характерные свойства (часть 1) // Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2024. № 3. С. 50–73. EDN: GHJMUH.
3. Hassan A. E., Li H., Lin D., Adams B., Chen T.-H., Kashiwa Y., Qiu D. Agentic Software Engineering: Foundational Pillars and a Research Roadmap // arXiv. 2025. arXiv:2509.06216. URL: https://arxiv.org/html/2509.06216v2.
4. Sommerville I. Software Engineering. 10th ed. Boston : Pearson, 2016. 790 р.
5. Гузенко О. И., Балябин Д. С. ИИ-агенты в управлении проектами: возможности, ограничения и стратегии интеграции // Вестник проектного управления. 2025. Т. 1. №. 2. С. 71–78. EDN: ZRBSXK.
6. Конев А. А., Паюсова Т. И. Большие языковые модели в информационной безопасности и тестировании на проникновение: систематический обзор возможностей применения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2025. Т. 25. № 1. С. 42–52. EDN: AQYECG.
7. Шабалтина Л. В., Масленников В. В. Управление цифровой трансформацией организаций с применением искусственного интеллекта // Вопросы инновационной экономики. 2023. Т. 13. № 2. С. 771–784. EDN: VGHHES.
8. Peng S., Kalliamvakou E., Cihon P., Demirer M. The Impact of AI on Developer Productivity: Evidence from GitHub Copilot // Cambridge, MA : MIT Sloan School of Management; GitHub Inc., 2023. URL: https://github.blog/news-insights/research/the-impact-of-ai-on-developer-productivity-evidence-from-github-copilot/.
9. Kumar A., Bajpai Y., Gulwani S., Soares G., Murphy-Hill E. Why AI Agents Still Need You: Findings from Developer-Agent Collaborations in the Wild // Proceedings of the 40th IEEE/ACM International Conference on Automated Software Engineering (ASE 2025). IEEE. 2025. рр. 432–444.
10. Huang R. et al. Professional Software Developers Don't Vibe, They Control: AI Agent Use for Coding in 2025 // arXiv preprint arXiv:2512.14012. 2025. URL: https://arxiv.org/abs/2512.14012.
11. Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике: сборник статей XXIV Международной научно-технической конференции (г. Пенза, 22–23 ноября 2024 г.) / под ред. А. В. Кузьмина, В. В. Дрождина. Пенза, 2024. Пенза: 302 с.
12. Рындина С. В., Чернова И. И. Перспективы и риски внедрения интеллектуальных агентов в бизнес-деятельность отечественных компаний // Финансовый менеджмент. 2025. № 9. С. 249–257. EDN: UVOZSM.
13. Liu J., Wang K., Chen Y., Peng X., Chen Z., Zhang L., Lou Y. Large Language Model-Based Agents for Software Engineering: A Survey // arXiv. 2024. arXiv:2409.02977. URL: https://arxiv.org/abs/2409.02977.
14. Dhanorkar S., Passi S., Vorvoreanu M. Human Oversight of Agentic Systems in Practice: Examining the Oversight Work, Challenges, and Heuristics of Developers Using Software Agents // arXiv. 2026. arXiv:2606.05391. URL: https://arxiv.org/abs/2606.05391.

References

1. Bhati H. Agentic AI in the Software Development Lifecycle: Architecture, Empirical Evidence, and the Reshaping of Software Engineering // arXiv preprint. 2026. arXiv:2604.26275. URL: https://arxiv.org/abs/2604.26275.
2. Ledeneva T. M., Prinev M. A. Mnogoagentnye sistemy: modeli agentov i postanovki zadach, obespechivayushchie ih harakternye svojstva (chast' 1) [Multi-agent Systems: Agent Models and Problem Formulations Ensuring Their Characteristic Properties (Part 1)] // Vestnik VGU. Seriya: Sistemnyj analiz i informacionnye tekhnologii. 2024. № 3. pp. 50–73. EDN: GHJMUH
3. Hassan A. E., Li H., Lin D., Adams B., Chen T.-H., Kashiwa Y., Qiu D. Agentic Software Engineering: Foundational Pillars and a Research Roadmap // arXiv. 2025. arXiv:2509.06216. URL: https://arxiv.org/html/2509.06216v2.
4. Sommerville I. Software Engineering. 10th ed. Boston : Pearson, 2016. 790 p.
5. Guzenko O. I., Balyabin D. S. II-agenty v upravlenii proektami: vozmozhnosti, ogranicheniya i strategii integracii [AI Agents in Project Management: Opportunities, Limitations, and Integration Strategies] // Vestnik proektnogo upravleniya. 2025. T. 1. № 2. pp. 71–78. EDN: ZRBSXK
6. Konev A. A., Payusova T. I. Bol'shie yazykovye modeli v informacionnoj bezopasnosti i testirovanii na proniknovenie: sistematicheskij obzor vozmozhnostej primeneniya [Large Language Models in Information Security and Penetration Testing: a Systematic Review of Application Possibilities] // Nauchno-tekhnicheskij vestnik informacionnyh tekhnologij, mekhaniki i optiki. 2025. T. 25. № 1. pp. 42–52. EDN: AQYECG
7. Shabaltina L. V., Maslennikov V. V. Upravlenie cifrovoj transformaciej organizacij s primeneniem iskusstvennogo intellekta [Management of Digital Transformation of Organizations Using Artificial Intelligence] // Voprosy innovacionnoj ekonomiki. 2023. T. 13. № 2. pp. 771–784. EDN: VGHHES
8. Peng S., Kalliamvakou E., Cihon P., Demirer M. The Impact of AI on Developer Productivity: Evidence from GitHub Copilot // Cambridge, MA : MIT Sloan School of Management ; GitHub Inc., 2023. URL: https://github.blog/news-insights/research/the-impact-of-ai-on-developer-productivity-evidence-from-github-copilot/.
9. Kumar A., Bajpai Y., Gulwani S., Soares G., Murphy-Hill E. Why AI Agents Still Need You: Findings from Developer-Agent Collaborations in the Wild // Proceedings of the 40th IEEE/ACM International Conference on Automated Software Engineering (ASE 2025). IEEE. 2025. pp. 432–444.
10. Huang R. et al. Professional Software Developers Don't Vibe, They Control: AI Agent Use for Coding in 2025 // arXiv preprint arXiv:2512.14012. 2025. URL: https://arxiv.org/abs/2512.14012.
11. Problemy informatiki v obrazovanii, upravlenii, ekonomike i tekhnike [Problems of Informatics in Education, Management, Economics, and Technology]: sbornik statej XXIV Mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii (g. Penza, 22–23 noyabrya 2024 g.) / pod red. A. V. Kuz'mina, V. V. Drozhdina. Penza, 2024. Penza: 302 p.
12. Ryndina S. V., Chernova I. I. Perspektivy i riski vnedreniya intellektual'nyh agentov v biznes-deyatel'nost' otechestvennyh kompanij [Prospects and Risks of Implementing Intelligent Agents in the Business Activities of Domestic Companies] // Finansovyj menedzhment. 2025. № 9. pp. 249–257. EDN: UVOZSM.
13. Liu J., Wang K., Chen Y., Peng X., Chen Z., Zhang L., Lou Y. Large Language Model-Based Agents for Software Engineering: A Survey // arXiv. 2024. arXiv:2409.02977. URL: https://arxiv.org/abs/2409.02977.
14. Dhanorkar S., Passi S., Vorvoreanu M. Human Oversight of Agentic Systems in Practice: Examining the Oversight Work, Challenges, and Heuristics of Developers Using Software Agents // arXiv. 2026. arXiv:2606.05391. URL: https://arxiv.org/abs/2606.05391.

Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 10.06.2026, одобрена после рецензирования 15.07.2026, принята к публикации 17.07.2026.
The article was submitted 10.06.2026, approved after reviewing 15.07.2026, accepted for publication 17.07.2026.

Для цитирования:
Зарипов Е. А., Александриди-Шандаевский Е. Д.
Применение агентных ИИ-систем в инженерии требований: качественное кейс-стади // Международный технический журнал. 2026. № 4 (104). С. 40–53. EDN: BHZNZN.

For Сitation:
Zaripov E. A., Aleksandridi-Shandaevsky E. D.
The Use of Agent-Based AI Systems in Requirements Engineering: a Qualitative Case Study // International Technical Journal. 2026. № 4 (104). pp. 40–53. EDN: BHZNZN.

Технологии, машины и оборудование
для агропромышленного комплекса
Technologies, machinery, and equipment
for the agro-industrial complex

 

УДК 669
DOI 10.34286/2949-4176-2026-104-4-54-67
EDN: EDYLCB

Екатерина Владимировна Агеева, доктор технических наук, профессор кафедры технологии материалов и транспорта, ORCID: 0000-0001-8457-6565, Web of Science Researcher ID: V-6839-2018, SPIN-код: 2561-0708, AuthorID: 684337, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Юго-Западный государственный университет, Россия, Курск
Александр Иванович Боровлев, аспирант, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Курский государственный аграрный университет имени И. И. Иванова, Россия, Курск
Владимир Анатольевич Семыкин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Советник при ректорате, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Курский государственный аграрный университет имени И. И. Иванова, Россия, Курск

Восстановление изношенных стрельчатых лап культиватора
болтовым методом с применением компенсирующих накладок из рессорной стали

Аннотация. Представлены результаты разработки и технико-экономического обоснования технологии восстановления изношенных стрельчатых лап культиватора путем установки сменных компенсирующих накладок из выбракованных передних рессор автомобиля УАЗ-452. Актуальность работы обусловлена высокой интенсивностью абразивного изнашивания режущей кромки и пятки лап, а также необходимостью снижения затрат на приобретение новых рабочих органов. Объектом исследования являлась стрельчатая лапа BELLOTA 1547 S C2A 215 мм из борсодержащей стали 28MnB5. В качестве материала накладок использована рессорная сталь 50ХГА, полученная из листов выбракованной передней рессоры УАЗ-452. В отличие от традиционных способов восстановления, связанных со сваркой или наплавкой, предложено механическое крепление накладок лемешными болтами М10 по ГОСТ 7786 с контролируемым моментом затяжки 25 Н·м. Такой подход исключает сварочный нагрев остова, снижает риск изменения структуры стали в зоне термического влияния и обеспечивает возможность повторной замены изношенных накладок. В статье приведены технологическая последовательность восстановления, параметры сверления и сборки, обоснование выбора материала накладок, анализ преимуществ разборного соединения, результаты расчета себестоимости и сведения о полевой проверке восстановленных лап. Установлено, что себестоимость болтового восстановления одной лапы не превышает 185 р., а экономия металла при использовании двух накладок составляет около 45 % по сравнению с заменой изделия новым. Полевые испытания подтвердили сохранение крепления и работоспособность восстановленной лапы в условиях реальной почвообработки.
Ключевые слова: стрельчатая лапа, восстановление, болтовое соединение, компенсирующая накладка, рессорная сталь, лемешный болт, экономическая эффективность.

Ekaterina V. Ageeva, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor at the Department of Materials Technology and Transport, ORCID: 0000-0001-8457-6565, Web of Science Researcher ID: V-6839-2018, SPIN code: 2561-0708, AuthorID: 684337, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Southwest State University, Russia, Kursk
Aleksandr I. Borovlev, Postgraduate, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Kursk State Agricultural University named after I. I. Ivanov, Russia, Kursk
Vladimir A. Semykin, Advanced Doctor in Agricultural Sciences, Professor, Adviser to the Rector
Kursk State Agricultural University named after I. I. Ivanov, Russia, Kursk

Restoration of Worn Cultivator Sweep Shares by Bolted Compensating Plates Made
of Spring Steel

Abstract. The paper presents the development and technical-and-economic assessment of a technology for restoring worn cultivator sweep shares by installing replaceable compensating plates made from discarded front springs of the UAZ-452 vehicle. The relevance of the study is associated with intensive abrasive wear of the cutting edge and heel of sweep shares, as well as with the need to reduce the cost of purchasing new working tools. The research object was the BELLOTA 1547 S C2A 215 mm sweep share made of boron-containing 28MnB5 steel. The plate material was 50KhGA spring steel obtained from discarded UAZ-452 spring leaves. In contrast to conventional restoration methods based on welding or hardfacing, a mechanical fastening method using M10 plow bolts according to GOST 7786 with a controlled tightening torque of 25 N·m is proposed. This approach eliminates welding heat input to the share body, reduces the risk of structural changes in the heat-affected zone, and makes it possible to replace worn plates repeatedly. The article describes the restoration sequence, drilling and assembly parameters, justification for the choice of plate material, advantages of the detachable bolted joint, cost calculation results, and field verification data. It was established that the cost of bolted restoration of one sweep share does not exceed 185 RUB, while metal savings due to the use of two plates amount to about 45 % compared with replacement by a new part. Field tests confirmed the stability of the fastening and the operability of the restored sweep share under real tillage conditions.
Keywords: sweep share, restoration, bolted joint, compensating plate, spring steel, plow bolt, economic efficiency.

Библиографический список

1. Михальченков А. М., Гуцан А. А., Феськов С. А. Импортозамещение при восстановлении составных лемехов с использованием утилизированных материалов // Вестник Брянской ГСХА. 2023. № 4 (98). С. 46–52. EDN: PTGPYA.
2. Методика определения долговечности деталей рабочих органов почвообрабатывающих машин / Д. Н. Раднаев, А. А. Абидуев, А. С. Пехутов [и др.] // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2024. № 1. С. 77–81. EDN: TWRZWZ.
3. Титов Н. В., Коломейченко А. В., Логачев В. Н. Повышение ресурса рабочих органов машин, эксплуатируемых в абразивной среде, способом карбовибродугового упрочнения // Технический сервис машин. 2023. Т. 61. № 4 (153). С. 97–102. EDN: XUZBEW.
4. Пат. 2814342 C1 Российская Федерация, МПК B 23 P 6/00, B 23 K 9/00, A 01 B 15/02. Способ восстановления стрельчатых культиваторных лап / Сахнов А. В., Стребков С. В., Бондарев А. В., Муленко С. И.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный аграрный университет имени В. Я. Горина». № 2023112992 ; заявл. 18.05.2023 ; опубл. 28.02.2024. EDN: PQAJSD.
5. Пат. 2443523 Российская Федерация, МПК B 23 K 9/04. Способ восстановления стрельчатых лап пропашных культиваторов почвообрабатывающих машин / Михальченков А. М., Миненко А. А.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Брянский ГАУ». № 2010100444/02 ; заявл. 11.01.2010 ; опубл. 27.02.2011, Бюл. № 6.
6. Пат. 2540316 Российская Федерация, МПК B 23 P 6/00, A 01 B 15/04, B23K 9/04. Способ восстановления лапы культиватора с одновременным упрочнением ее рабочей поверхности / Титов Н. В., Коломейченко А. В., Литовченко Н. Н., Коротков В. Н., Виноградов В. В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Орловский ГАУ». № 2013131342/02 ; заявл. 08.07.2013 ; опубл. 10.02.2015, Бюл. № 4. 
7. Влияние типа почвы на разрушение низколегированных сталей при изнашивании / В. И. Дворук, К. В. Борак, И. А. Бучко, Н. А. Кириенко // Трение и износ. 2022. Т. 43. № 6. С. 583–593. EDN: TPYYMR.
8. Астанин В. К., Булыгин Н. Н., Сучков М. С. Сравнительная оценка технологий восстановления чугунных корпусных деталей сельскохозяйственной техники // Вестник Брянской ГСХА. 2024. № 5 (105). С. 44–47. EDN: OXDGZO.
9. Давыдов Д. А., Бунтаков Д. В. Увеличение поверхностной твердости металла воздействием электроискрового легирования // Вопросы электротехнологии. 2024. № 1 (42). С. 24–28. EDN: MKEPJE.
10. Агеева Е. В., Серникова О. С. Легирование титаном электроосажденного железа для восстановления деталей сельскохозяйственной техники // Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса : Сборник научных статей 2-й Всероссийской научно-технической конференции, Курск, 05 июня 2024 года. Курск : ЗАО «Университетская книга», 2024. С. 11–15. EDN: IUNPHK.
11. Исследование состава, структуры и свойств электроискровых покрытий на образцах сплава ВТ20 / Е. В. Агеев, А. Ю. Алтухов, А. С. Переверзев, А. Е. Агеева // Упрочняющие технологии и покрытия. 2024. Т. 20. № 10 (238). С. 441–446. EDN: QRPNHM.
12. Иовлев Г. А., Голдина И. И., Зорков В. С. Техническая и экономическая оценка систем технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники // Аграрная наука. 2023. № 4. С. 129–136. EDN: SLSLGA.

References

1. Mihal'chenkov A. M., Gucan A. A., Fes'kov S. A. Importozameshchenie pri vosstanovlenii sostavnyh lemekhov s ispol'zovaniem utilizirovannyh materialov [Import Substitution in the Restoration of Composite Plowshares Using Recycled Materials] // Vestnik Bryanskoj GSKHA. 2023. № 4 (98). рр. 46–52. EDN: PTGPYA.
2. Metodika opredeleniya dolgovechnosti detalej rabochih organov pochvoobrabatyvayushchih mashin [Methodology for Determining the Durability of Parts of the Working Organs of Soil-Cultivating Machines] / D. N. Radnaev, A. A. Abiduev, A. S. Pekhutov [i dr.] // Vestnik rossijskoj sel'skohozyajstvennoj nauki. 2024. № 1. рр. 77–81. EDN: TWRZWZ.
3. Titov N. V., Kolomejchenko A. V., Logachev V. N. Povyshenie resursa rabochih organov mashin, ekspluatiruemyh v abrazivnoj srede, sposobom karbovibrodugovogo uprochneniya [Increasing the Service Life of Machine Working Parts Operated in an Abrasive Environment Using the Carbon-Vibration-Arc Hardening Method] // Tekhnicheskij servis mashin. 2023. T. 61. № 4 (153). рр. 97–102. EDN: XUZBEW.
4. Pat. 2814342 C1 Rossijskaya Federaciya, MPK B 23 P 6/00, B 23 K 9/00, A 01 B 15/02. Sposob vosstanovleniya strel'chatyh kul'tivatornyh lap [Method for Restoring Row Cultivator Tines] / Sahnov A. V., Strebkov S. V., Bondarev A. V., Mulenko S. I.; zayavitel' i patentoobladatel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya «Belgorodskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet imeni V. Ya. Gorina». № 2023112992 ; zayavl. 18.05.2023 ; opubl. 28.02.2024. EDN: PQAJSD.
5. Pat. 2443523 Rossijskaya Federaciya, MPK B 23 K 9/04. Sposob vosstanovleniya strel'chatyh lap propashnyh kul'tivatorov pochvoobrabatyvayushchih mashin [A Method for Restoring the Pointed Paws of Row Cultivators of Tillage Machines] / Mihal'chenkov A. M., Minenko A. A.; zayavitel' i patentoobladatel' FGBOU VO «Bryanskij GAU». № 2010100444/02 ; zayavl. 11.01.2010 ; opubl. 27.02.2011, Byul. № 6.
6. Pat. 2540316 Rossijskaya Federaciya, MPK B 23 P 6/00, A 01 B 15/04, B23K 9/04. Sposob vosstanovleniya lapy kul'tivatora s odnovremennym uprochneniem ee rabochej poverhnosti [A Method for Restoring a Cultivator's Paw While Strengthening its Working Surface] / Titov N. V., Kolomejchenko A. V., Litovchenko N. N., Korotkov V. N., Vinogradov V. V.; zayavitel' i patentoobladatel' FGBOU VO «Orlovskij GAU». № 2013131342/02 ; zayavl. 08.07.2013 ; opubl. 10.02.2015, Byul. № 4.
7. Vliyanie tipa pochvy na razrushenie nizkolegirovannyh stalej pri iznashivanii [The Influence of Soil Type on the Destruction of Low-Alloy Steels During Wear] / V. I. Dvoruk, K. V. Borak, I. A. Buchko, N. A. Kirienko // Trenie i iznos. 2022. T. 43. № 6. рр. 583–593. EDN: TPYYMR.
8. Astanin V. K., Bulygin N. N., Suchkov M. S. Sravnitel'naya ocenka tekhnologij vosstanovleniya chugunnyh korpusnyh detalej sel'skohozyajstvennoj tekhniki [Comparative Assessment of Technologies for Restoring Cast-Iron Body Parts of Agricultural Machinery] // Vestnik Bryanskoj GSKHA. 2024. № 5 (105). рр. 44–47. EDN: OXDGZO.
9. Davydov D. A., Buntakov D. V. Uvelichenie poverhnostnoj tverdosti metalla vozdejstviem elektroiskrovogo legirovaniya [Increasing the surface hardness of metal through electrospark alloying] // Voprosy elektrotekhnologii. 2024. № 1 (42). рр. 24–28. EDN: MKEPJE.
10. Ageeva E. V., Sernikova O. S. Legirovanie titanom elektroosazhdennogo zheleza dlya vosstanovleniya detalej sel'skohozyajstvennoj tekhniki [Alloying Titanium with Electrodeposited Iron for the Restoration of Agricultural Machinery Parts] // Tekhnologii, mashiny i oborudovanie dlya agropromyshlennogo kompleksa : Sbornik nauchnyh statej 2-j Vserossijskoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii, Kursk, 05 iyunya 2024 goda. Kursk : ZAO «Universitetskaya kniga», 2024. рр. 11–15. EDN: IUNPHK.
11. Issledovanie sostava, struktury i svojstv elektroiskrovyh pokrytij na obrazcah splava VT20 [Study of the Composition, Structure, and Properties of Electrospark Coatings on Samples of VT20 Alloy] / E. V. Ageev, A. Yu. Altuhov, A. S. Pereverzev, A. E. Ageeva // Uprochnyayushchie tekhnologii i pokrytiya. 2024. T. 20. № 10 (238). рр. 441–446. EDN: QRPNHM.
12. Iovlev G. A., Goldina I. I., Zorkov V. S. Tekhnicheskaya i ekonomicheskaya ocenka sistem tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta sel'skohozyajstvennoj tekhniki [Technical and Economic Assessment of Maintenance and Repair Systems for Agricultural Machinery] // Agrarnaya nauka. 2023. № 4. рр. 129–136. EDN: SLSLGA.

Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 09.06.2026, одобрена после рецензирования 06.07.2026, принята к публикации 13.07.2026.
The article was submitted 09.06.2026, approved after reviewing 06.07.2026, accepted for publication 13.07.2026.

Для цитирования:
Агеева Е. В., Боровлев А. И., Семыкин В. А.
Восстановление изношенных стрельчатых лап культиватора болтовым методом с применением компенсирующих накладок из рессорной стали // Международный технический журнал. 2026. № 4 (104). С. 54–67. EDN: EDYLCB.

For Сitation:
Ageeva E. V., Borovlev A. I., Semykin V. A.
Restoration of Worn Cultivator Sweep Shares by Bolted Compensating Plates Made of Spring Steel // International Technical Journal. 2026. № 4 (104). рр. 54–67. EDN: EDYLCB.

 

УДК 621.793.7:669.15-194:631.372
DOI 10.34286/29449-4176-2026-104-4-68-78
EDN: PMWOXT

Наталья Николаевна Ивахненко, кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физики, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7328-7634, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/AAD-3021-2022, SPIN-код: 5082-0613, Author ID: 836861, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет − МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Максим Юрьевич Бадекин, старший преподаватель кафедры техносферной безопасности, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3911-5900, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/ABU-3247-2022, SPIN-код: 1447-7503, Author ID: 201633, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет − МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Вячеслав Григорьевич Борулько, доктор технических наук, доцент, и.о. заведующего кафедрой техносферной безопасности, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3221-3567, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/AAE-4940-2022, SPIN-код: 9252-5835, Author ID: 279306, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет − МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Владимир Александрович Зубков, старший преподаватель кафедры природоохранной деятельности, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8436-7509, SPIN-код: 2826-8599, Author ID: 854274, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Донецкий национальный технический университет, Россия, Донецк

Оптимизация состава наплавочного материала
для газотермического упрочнения подложки из стали 65Г

Аннотация. Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин требует научно обоснованного выбора составов упрочняющих наплавочных материалов. В работе выполнено комплексное обоснование состава композиции на железной основе, легированной хромом (21,5...23,0 масс. %), никелем (2,2...2,5 масс. %), кремнием (1,2...1,4 масс. %), марганцем (0,40...0,55 масс. %), молибденом (0,40...0,45 масс. %), вольфрамом (0,24...0,27 масс. %), с содержанием углерода 3,2...3,6 масс. % и введением дисперсных карбидов NbC (3,5...4,0 масс. %) и TiC (2,7...3,0 масс. %), для газотермического напыления на подложку из стали 65Г. Методологическую основу составили термодинамическое моделирование фазовых равновесий, расчетные модели упрочнения (Фойгт–Ройсс–Хилл, Холл–Петч, Орован, Тернер, Арчард) и верификация по экспериментальным данным (СЭМ, ЭДС, микротвердость). Установлено, что соотношение углерода и хрома обеспечивает заэвтектическую кристаллизацию с формированием 22...27 масс. % износостойкого каркаса (Cr,Fe)₇C₃; карбиды NbC и TiC термодинамически несжигаемы при температурах напыления и нерастворимы в аустените. Расчетная твердость беспористого композита 860 HV с поправкой на пористость согласуется с измеренной микротвердостью 655...752 HV. Относительная износостойкость покрытия по отношению к стали 65Г составляет 2,3…3,6. Анализ чувствительности показал работоспособность выбранных интервалов легирования.
Ключевые слова: сталь 65Г, газотермическое напыление, наплавочный материал, карбид ниобия, карбид титана, карбид (Cr,Fe)₇C₃, термодинамическое моделирование, Thermo-Calc, твердость, пористость, износостойкость, рабочие органы почвообрабатывающих машин.

Natalya N. Ivakhnenko, Ph. D. of Physico-mathematical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Physics Department, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7328-7634, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/AAD-3021-2022, SPIN-code: 5082-0613, Author ID: 836861, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Russia, Moscow
Maxim Y. Badekin, Senior Lecturer, at the Department of Technosphere Safety, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3911-5900, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.
com/rid/ABU-3247-2022, SPIN-code: 1447-7503, Author ID: 201633, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian State Agrarian University − Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Russia, Moscow
Vyacheslav G. Borulko, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Associate Professor, Acting Head of the Department of Technosphere Safety, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3221-3567, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/AAE-4940-2022, SPIN-код: 9252-5835, Author ID: 279306, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian State Agrarian University − Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Russia, Moscow
Vladimir A. Zubkov, Senior Lecturer, Department of Environmental Protection,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8436-7509, SPIN: 2826-8599, Author ID: 854274, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Donetsk National Technical University, Russia, Donetsk

Optimization of the Composition of the Surfacing Material for Gas-Thermal Hardening of a Substrate Made of 65G Steel

Abstract. Improving the durability of tillage machine working tools requires a scientifically grounded selection of hardening surfacing material compositions. The paper provides a comprehensive justification of an iron-base composition alloyed with chromium (21.5...23.0 wt. %), nickel (2.2...2.5 wt. %), silicon (1.2...1.4 wt. %), manganese (0.40...0.55 wt. %), molybdenum (0.40...0.45 wt. %), tungsten (0.24...0.27 wt. %), with a carbon content of 3.2...3.6 wt. % and additions of dispersed NbC (3.5...4.0 wt. %) and TiC (2.7...3.0 wt. %) carbides for thermal spraying onto a 65G steel substrate. The methodological basis comprises thermodynamic modeling of phase equilibria (Thermo-Calc, TCFE database), strengthening models (Voigt–Reuss–Hill, Hall–Petch, Orowan, Turner, Archard), and verification against experimental data (SEM, EDS, microhardness). It is shown that the carbon-to-chromium ratio provides hypereutectic solidification with the formation of 22...27 wt. % of a wear-resistant (Cr,Fe)₇C₃ skeleton; NbC and TiC carbides are thermodynamically non-consumable at spraying temperatures and insoluble in austenite. The calculated hardness of the pore-free composite of 860 HV, corrected for porosity, agrees with the measured microhardness of 655...752 HV; the relative wear resistance of the coating against 65G steel is 2.3–3.6. A sensitivity analysis confirmed the robustness of the selected alloying ranges.
Keywords: 65G steel, thermal spraying, surfacing material, niobium carbide, titanium carbide, (Cr,Fe)₇C₃ carbide, thermodynamic modeling, Thermo-Calc, hardness, porosity, wear resistance, tillage machine working tools.

Библиографический список

1. Агеев Е. В., Латыпова Г. Р., Давыдов А. А. Технология восстановления и упрочнения лемехов плугов электродуговой наплавкой с использованием твердосплавных электроэрозионных порошков // Труды ГОСНИТИ. 2013. Т. 111. № 2. С. 176–178. EDN: PYVIYR.
2. Виброплазменное упрочнение рабочих органов сельскохозяйственных машин / А. Т. Байниязова, М. М. Абжаев, Е. Ю. Кудряшова [и др.] // Технический сервис машин. 2020. № 1 (138). С. 132–142. EDN: FHRHCP.
3. Оценка износостойкости плазменных покрытий лап культиваторов / Е. В. Агеева, В. В. Серебровский, В. А. Семыкин, В. А. Кончин // Технический сервис машин. 2023. Т. 61. № 4 (153). С. 83–89. EDN: VADWMJ.
4. Physico-mechanical properties of ceramic coatings obtained by short-pulse laser surfacing of a boron-based powder mixture / A. G. Ipatov, M. N. Erokhin, S. P. Kazantsev, P. V. Dorodov, A. V. Malinin // Agricultural Engineering (Moscow). 2023. Vol. 25. No. 1. рр. 71–76.
5. The Resistance to Wear and Thermal Cracking of Laser Surface Engineered P20 Steel / K. Zhao, G. Yan, J. Li, W. Guo, J. Gu, C. Li // Coatings. 2023. Vol. 13. No. 1. Art. 97. DOI: 10.3390/coatings13010097.
6. Zhu W., Liu X., Dong H., Li Y., Wang Y. Hybrid subtractive-laser cladding of Fe-Cr-Ni alloy for repair and dry wear resistance enhancement in 16Mn steel // Optics & Laser Technology. 2026. Vol. 201. Р. 115277. ISSN 0030-3992. DOI: 10.1016/j.optlastec.2026.115277.
7. Особенности изменения физико-механических свойств системы «износостойкая наплавка–основной металл» на примере лезвия лемеха "Lemken" / А. М. Михальченков, И. Н. Кравченко, С. М. Сычев [и др.] // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2024. № 4. С. 37–43. EDN: OZHGTH.
8. Thermo-Calc & DICTRA, computational tools for materials science / J.-O. Andersson, T. Helander, L. Hoglund, P. Shi, B. Sundman // Calphad. 2002. Vol. 26, No. 2. рр. 273–312. DOI: 10.1016/S0364-5916(02)00037-8.
9. Irvine K. J., Pickering F. B., Gladman T. Grain-refined C-Mn steels // Journal of the Iron and Steel Institute. 1967. Vol. 205, No. 2. рр. 161–182.
10. Hall E. O. The deformation and ageing of mild steel: III Discussion of results // Proceedings of the Physical Society. Section B. 1951. Vol. 64. No. 9. рр. 747–753. DOI: 10.1088/0370-1301/64/9/303.
11. Petch N. J. The cleavage strength of polycrystals // Journal of the Iron and Steel Institute. 1953. Vol. 174. No. 1. рр. 25–28.
12. Orowan E. Discussion on symposium on internal stresses in metals and alloys. – London: Institute of Metals, 1948. рр. 451–453.
13. Ivakhnenko N. N. Effect of vacuum annealing on the microstructure of the transition zone of the joint of grade 65G steel with sormayt surfacing // International technical journal. 2026. No. 1 (101). рр. 78–92. EDN: ETICRW.
14. Ivakhnenko N. N. Effect of vacuum annealing on the structure and properties of carbide-hardened surfacing for tillage machinery // International technical journal. 2026. No. 2 (102). рр. 97–108. EDN: DUAOBN.
15. Archard J. F. Contact and rubbing of flat surfaces // Journal of Applied Physics. 1953. Vol. 24, No. 8. рр. 981–988.
16. Исследование изменения структуры, показателей твердости и трещиностойкости плазменно-упрочненной стали 65Г / И. М. Косанова, А. Т. Канаев, Т. А. Толкынбаев, М. А. Джаксымбетова, Т. Е. Сарсембаева // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2023. Т. 66. № 5. С. 516–521.
17. Анализ современных методов восстановления и упрочнения быстроизнашиваемых рабочих органов сельскохозяйственных машин / Х. Дуань, С. Жэнь, Ф. И. Пантелеенко, Ч. Лю // Литье и металлургия. 2026. № 1. С. 124–134.
18. Colaco R., Vilar R. Abrasive wear of metallic matrix reinforced materials // Wear. 2003. Vol. 255, No. 1–6. рр. 643–650.

References

1. Ageev E. V., Latypova G. R., Davydov A. A. Tekhnologiya vosstanovleniya i uprochneniya lemekhov plugov elektrodugovoj naplavkoj s ispol'zovaniem tverdosplavnyh elektroerozionnyh poroshkov [Technology for Restoring and Hardening Plowshares Using Electric Arc Surfacing with the use of Hard-Alloy Electroerosion Powders] // Trudy GOSNITI. 2013. T. 111. № 2. рр. 176–178. EDN: PYVIYR.
2. Vibroplazmennoe uprochnenie rabochih organov sel'skohozyajstvennyh mashin [Vibration-Plasma Hardening of Working Parts of Agricultural Machines] / A. T. Bajniyazova, M. M. Abzhaev, E. Yu. Kudryashova [i dr.] // Tekhnicheskij servis mashin. 2020. № 1 (138). рр. 132–142. EDN: FHRHCP.
3. Ocenka iznosostojkosti plazmennyh pokrytij lap kul'tivatorov [Assessment of the Wear Resistance of Plasma-Sprayed Coatings on Cultivator Tines] / E. V. Ageeva, V. V. Serebrovskij, V. A. Semykin, V. A. Konchin // Tekhnicheskij servis mashin. 2023. T. 61. № 4 (153). рр. 83–89. EDN: VADWMJ.
4. Physico-mechanical properties of ceramic coatings obtained by short-pulse laser surfacing of a boron-based powder mixture / A. G. Ipatov, M. N. Erokhin, S. P. Kazantsev, P. V. Dorodov, A. V. Malinin // Agricultural Engineering (Moscow). 2023. Vol. 25. No. 1. рр. 71–76.
5. The Resistance to Wear and Thermal Cracking of Laser Surface Engineered P20 Steel / K. Zhao, G. Yan, J. Li, W. Guo, J. Gu, C. Li // Coatings. 2023. Vol. 13. No. 1. Art. 97. DOI: 10.3390/coatings13010097.
6. Zhu W., Liu X., Dong H., Li Y., Wang Y. Hybrid subtractive-laser cladding of Fe-Cr-Ni alloy for repair and dry wear resistance enhancement in 16Mn steel // Optics & Laser Technology. 2026. Vol. 201. Р. 115277. ISSN 0030-3992. DOI: 10.1016/j.optlastec.2026.115277.
7. Osobennosti izmeneniya fiziko-mekhanicheskih svojstv sistemy «iznosostojkaya naplavka–osnovnoj metall» na primere lezviya lemekha "Lemken" [Features of Changes in the Physicomechanical Properties of the “Wear-Resistant Surfacing – Base Metal” System, Using The “Lemken” Plowshare Blade as an Example] / A. M. Mihal'chenkov, I. N. Kravchenko, S. M. Sychev [i dr.] // Problemy mashinostroeniya i nadezhnosti mashin. 2024. № 4. рр. 37–43. EDN: OZHGTH.
8. Thermo-Calc & DICTRA, computational tools for materials science / J.-O. Andersson, T. Helander, L. Hoglund, P. Shi, B. Sundman // Calphad. 2002. Vol. 26, No. 2. рр. 273–312. DOI: 10.1016/S0364-5916(02)00037-8.
9. Irvine K. J., Pickering F. B., Gladman T. Grain-refined C-Mn steels // Journal of the Iron and Steel Institute. 1967. Vol. 205, No. 2. рр. 161–182.
10. Hall E. O. The deformation and ageing of mild steel: III Discussion of results // Proceedings of the Physical Society. Section B. 1951. Vol. 64. No. 9. рр. 747–753. DOI: 10.1088/0370-1301/64/9/303.
11. Petch N. J. The cleavage strength of polycrystals // Journal of the Iron and Steel Institute. 1953. Vol. 174. No. 1. рр. 25–28.
12. Orowan E. Discussion on symposium on internal stresses in metals and alloys. London: Institute of Metals, 1948. рр. 451–453.
13. Ivakhnenko N. N. Effect of vacuum annealing on the microstructure of the transition zone of the joint of grade 65G steel with sormayt surfacing // International technical journal. 2026. No. 1 (101). рр. 78–92. EDN: ETICRW.
14. Ivakhnenko N. N. Effect of vacuum annealing on the structure and properties of carbide-hardened surfacing for tillage machinery // International technical journal. 2026. No. 2 (102). рр. 97–108. EDN: DUAOBN.
15. Archard J. F. Contact and rubbing of flat surfaces // Journal of Applied Physics. 1953. Vol. 24, No. 8. рр. 981–988.
16. Issledovanie izmeneniya struktury, pokazatelej tverdosti i treshchinostojkosti plazmenno-uprochnennoj stali 65G [Study of Changes in the Structure, Hardness, and Crack Resistance of Plasma-Hardened Steel 65G] / I. M. Kosanova, A. T. Kanaev, T. A. Tolkynbaev, M. A. Dzhaksymbetova, T. E. Sarsembaeva // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Chernaya metallurgiya. 2023. T. 66. № 5. рр. 516–521.
17. Analiz sovremennyh metodov vosstanovleniya i uprochneniya bystroiznashivaemyh rabochih organov sel'skohozyajstvennyh mashin [Analysis of Modern Methods for Restoring and Hardening Wear-Prone Working Parts of Agricultural Machines] / H. Duan', S. Zhen', F. I. Panteleenko, Ch. Lyu // Lit'e i metallurgiya. 2026. № 1. рр. 124–134.
18. Colaco R., Vilar R. Abrasive wear of metallic matrix reinforced materials // Wear. 2003. Vol. 255, No. 1–6. рр. 643–650.

Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 24.06.2026, одобрена после рецензирования 20.07.2026, принята к публикации 21.07.2026.
The article was submitted 24.06.2026, approved after reviewing 20.07.2026, accepted for publication 21.07.2026.

Для цитирования:
Ивахненко Н. Н., Бадекин М. Ю., Борулько В. Г., Зубков В. А.
Оптимизация состава наплавочного материала для газотермического упрочнения подложки из стали 65Г // Международный технический журнал. 2026. № 4 (104). С. 67–78.

For citation:
Ivakhnenko N. N., Badekin M. Y., Borulko V. G., Zubkov V. A.
Optimization of the Composition of the Surfacing Material for Gas-Thermal Hardening of a Substrate Made of 65G Steel // International Technical Journal. 2026. № 4 (104). pp. 67–78.