Технологическая оснастка при сварке корпуса реакторной установки РИТМ-200

Россия является единственной страной в мире, обладающей гражданским атомным морским флотом. Атомные ледоколы обеспечивают стабильное функционирование арктической транспортной системы для решения государственных задач в Арктике. Атомная энергия является дешёвым и экономичным типом энергии, однако производство источников этой энергии является наукоёмким, технологически сложным и материалоёмким процессом. В данной работе представлена технология производства корпуса реакторной установки РИТМ — 200.

Манипуляторы предназначены для вращения цилиндрических изделий со сварочной скоростью при автоматической сварке внутренних и наружных кольцевых швов, а также для установки изделий на маршевой скорости в положение, удобное для сварки. С помощью манипулятора достигается рациональное расположение свариваемого участка, за счёт чего вспомогательное время на сварку сокращается до минимума. Манипулятор состоит из одной приводной и двух не приводных секций. Секции устанавливаются на фундамент.

Комплектуется от высокочастотных помех, столом с Т-образными прорезями, направляющими и сквозными отверстиями. Привод переменного тока изменяемой частоты для вращения, наклон стола с помощью электродвигателя переменного тока. Эффективные червячные редуктора для бесперебойной работы и минимального люфта. Не требующая ухода система заземления, имеется стол типа AD с регулируемой высотой, типовое управление «вперёд-стоп-назад» с изменяемой скоростью [1,c. 74].

Роликоопоры предназначены для вращения цилиндрических изделий со сварочной скоростью при автоматической сварке внутренних и наружных швов, а также для установки изделий на маршевой скорости в положение удобное для сварки. Роликоопоры бывают приводные и не приводные. В качестве роликоопор можно приобрести ProArc TR-135KB.

Колонны и консоли предназначены для крепления и перемещения сварочного автомата при дуговой электросварке прямолинейных и кольцевых швов изделий. Может быть использованы при совместной работе с универсальными, вертикальными, горизонтальными и роликовыми вращателями. Колонна может применяться в сборочно-сварочных цехах и на участках автоматической дуговой электросварки при изготовлении корпусных, балочных, цилиндрических и других металлоконструкций. Стационарная колонна консольного типа, как правило, состоит из следующих основных сборочных единиц:

‒ Тумбы

‒ Опорно-поворотного устройства с приводом поворота

‒ Колонны

‒ Каретки с направляющими роликами и приводом перемещения консоли

Конструктивные схемы колонн выполняются так, что все основные перемещения сварочного автомата осуществляются в прямоугольной системе координат, иногда имеется возможность поворота вокруг вертикальной оси колонны. Наиболее оптимально поставлять колонны с консолями в комплекте со сварочной головкой и источником питания для дуговой электросварки.

Фирма «ESAB» также может поставлять сварочные центры, комплектованные собственным оборудованием.

Сварочные центры СаВ 300 S (standart) являются стандартными установками типа колонна (3–5 метров) — консоль (3–5 метров). Вращение центра вокруг своей оси на 180° значительно увеличивает его зону охвата. Размер 4х4 позволяет навешивать на торец консоли сварочное оборудование и аксессуары весом до 150кг [2, c.34]. С установкой СаВ 300 S легко стыкуются системы типа А2, А6 и т. п.

Сварочные центры СаВ различной комплектации, различной грузоподъёмности и рабочего радиуса действия могут проводить самые разнообразные сварочные работы. Могут применяться сварочные системы для выполнения различных видов сварки. Возможна поставка модульной версии «М» или специальной версии «С». Существуют четыре базовых типа сварочного центра СаВ, который может комплектоваться различным оборудованием:

‒ Базовый центр 1 является обычным сварочным центром консольной конструкции с подвижной стрелой и сварочной головкой, смонтированной на конце стрелы;

‒ Базовый центр 2 является обычным сварочным центром консольной конструкции с подвижной стрелой и одной сварочной головкой, смонтированной на конце стрелы, и с другой сварочной головкой, смонтированной на перемещающейся по стреле каретке.

На основе опыта создания и эксплуатации реакторных установок атомных ледоколов и с учетом современных тенденций развития мировой атомной энергетики АО «ОКБМ Африкантов» разработан проект усовершенствованной интегральной реакторной установки (РУ) «РИТМ-200». Это двухреакторная РУ с реакторами тепловой мощностью 175 мегаватт каждый (используемые в современных атомных ледоколах — 140–150 мегаватт). В то же время «РИТМ-200» почти в два раза легче и компактнее, соответственно дешевле по материалоемкости и занимает меньше места на судне, а, следовательно — экономически эффективнее. Конструктивно такое решение достигается благодаря тому, что парогенераторы, которые раньше находились вне реактора, теперь располагаются непосредственно в нем (интегральная компоновка). На рисунке 1 изображена РУ РИТМ-200. Основные характеристики представлены в таблице 1.

Таблица 1

Основные проектные характеристики на 1 ПГБ РУ-РИТМ 200

Далее необходимо отметить, что для наибольшей технологичности и удобства изготовления, конструктором было принято решение, выполнить приварку периферийных сосудов через наплавку из неподкаливающихся материалов.

Для выполнения этой наплавки возможны как ручной дуговой способ покрытыми электродами УОНИИ 13\55 АА, так и автоматический способ с применением сварочной проволоки марки Св-06АА и плавленого флюса АН-42М.

Описание используемых видов сварки

Для изготовления РУ используется два вида сварки это автоматическая сварка под слоем флюса и ручная дуговая сварка покрытым электродом.

Рассмотрим подробнее каждый вид сварки:

1) Автоматическая сварка под флюсом. Сварочная дуга горит между изделием и торцом сварочной проволоки. По мере расплавления проволока автоматически подается в зону сварки. Дуга закрыта слоем флюса. Сварочная проволока перемещается в направлении сварки с помощью специального механизма (автоматическая сварка). Под влиянием тепла дуги основной металл и флюс плавятся, причем расплавляясь, флюс превращается в жидкий шлак, который покрывает поверхность металла и остается жидким еще некоторое время после того, как металл уже затвердел, изолируя эту зону от доступа воздуха. Капли расплавляемого дугой металла сварочной проволоки переносятся через дуговой промежуток в сварочную ванну, где смешиваются с расплавленным основным металлом. По мере перемещения дуги вперед металл сварочной ванны и расплавленный флюс начинают охлаждаться, так как поступление тепла к ним уменьшается. Затем они затвердевают, образуя шов и шлаковую корку.

2) Ручная дуговая сварка (РДС) Для ручной дуговой сварки характерно зажигание дуги, производимое касанием электрода к металлическому изделию, поддержание длины дуги во время сварки и перемещения электрода. При протекании тока короткого замыкания электрод в месте касания нагревается до высокой температуры, зажигается дуга и производится сварка дугой с переносом материала электродной проволоки в место сварки.

Заключение

В заключении необходимо отметить, что технологическая оснастка крайне важна в сварочном производстве, ведь она позволяет кантовать изделие, перемещать сварочную головку, закреплять изделие на стенде и многое другое.

Применительно к изготовлению РУ, без оснастки было бы невозможно:

2) Снизить время изготовления РУ

3) Снизить стоимость строительства заказа

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что оснастка при изготовлении корпуса РУ крайне важна.

Литература:

1. Т. Е. Эпельман А. Я. Ипатенко «Судовые теплоэнергетические установки и их оборудование»
2. Г. А. Кащенко «Основы металловедения»
3. ОСТ 5Р.9660–76
4. ОСТ 5. 9633–75