В Росатоме создали инновационный комплекс для подводной сварки

Группа ученых Государственного научного центра АО «НПО «ЦНИИТМАШ» (входит в машиностроительный дивизион «Росатома» – АО «Атомэнергомаш») представила испытательный стенд для отработки технологии подводной сварки и рассказала о ходе научно-исследовательской работы в этом направлении.

Презентация прошла в рамках Международной научной конференции «Сварка и родственные технологии для изготовления оборудования специального и ответственного назначения». Работа ведется по заказу Ленинградской АЭС для новых блоков ВВЭР-1200, генеральный подрядчик работ – ООО «Специальное конструкторско-технологическое бюро прикладной робототехники», в проекте также заняты специалисты ЦНИИТМАШ и ООО «АПС РАДИС».

В ходе научно-исследовательской работы на тему «Разработка и согласование технологии для ремонта облицовки бассейна выдержки методом автоматической роботизированной подводной сварки» ЦНИИТМАШ разрабатывает уникальную технологию подводной сварки, а также сварочные материалы, обладающие особыми сварочно-технологическими характеристиками: порошковую проволоку, подходящую для работ под водой. Для разработки состава проволоки и отработки технологии подводной сварки в Сварочно-технологическом центре ЦНИИТМАШ был смонтирован тренировочный стенд. Первые этапы отработки технологии проводились в контейнере с водой с применением самозащитных порошковых проволок различных производителей, а также проволок сплошного сечения с применением защитного газа и без.

Более того, при участии специалистов ЦНИИТМАШ разрабатывается технологическое оборудование, способное выдерживать радиацию и активную среду бассейна выдержки АЭС. Специалисты ООО «АПС РАДИС» разработали подводную сварочную систему, полностью обеспечивающую выполнение разрабатываемой технологии, что позволит ликвидировать потенциальный дефект. Это лишь один из рабочих органов пятикоординатного робота, на схвате которого смогут находиться также система зачистки и ультразвуковая система поиска трещин (созданием систем занимается генеральный подрядчик работ – ООО «СКТБ ПР»). На аналогичном стенде пройдут обучение сотрудники новых блоков ВВЭР-1200 ЛАЭС, которые впоследствии будут инспектировать состояние бассейна выдержки в реальных условиях.

Для тестирования этой системы группой ученых был разработан испытательный стенд: он состоит из транспортной системы, перемещающей в различных направлениях сварочный аппарат, и бассейна с водой. Стенд позволяется имитировать давление воды на разной глубине. Именно здесь будут отработаны синергетические режимы сварки путем моделирования всех возможных сценариев развития дефекта в бассейне.

«Работы в рамках этой НИР подразумевают много сложностей. Одна из них состоит в разработке сварочных материалов – специальных порошковых проволок, аналогов которым в России пока не существует. Проведенные патентные исследования показали, что не только материалы, но и все технические решения, которые будут использованы при ремонте бассейнов выдержки АЭС посредством подводной сварки, имеют патентную чистоту на территории РФ. В частности, в данный момент мы решаем проблему подбора материалов и химических элементов, способствующих образованию устойчивого защитного газового пузыря, необходимого для качественной сварки, – рассказывает координатор проекта, старший научный сотрудник института сварки ЦНИИТМАШ Сергей Волобуев. – Ранее ремонтные работы под слоем воды выполнялись либо в специальных камерах сухим методом, либо с помощью водолазных работ штучными электродами. Оба способа не подходят для агрессивной среды и ограниченности пространства бассейна выдержки, поэтому мы и решили исследовать другие возможности».

Технология и комплекс для подводной сварки в перспективе имеют широкую область применения. В частности, они могут быть использованы в судостроении, при проведении сварочных работ на глубине, при прокладке подводных трубопроводов, выполнении различных ремонтных работ на объектах портовой инфраструктуры и в других сферах.