Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

70-тонный поплавок в свинцовом озере

На ЗиО-Подольске идут термоциклические испытания моделей трубных досок парогенератора для реактора «БРЕСТ-ОД-300».

Автор: Ирина Торохова, фото: Андрей Брагин

70-тонный поплавок в свинцовом озере
Новый ядерный реактор на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем является важной составной частью проекта «Прорыв».

К разработке проекта парогенератора (ПГ) для реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем «БРЕСТ-ОД-300» по заказу АО «НИКИЭТ» конструкторы департамента оборудования атомного машиностроения (ДО АМ) ЗиО-Подольска приступили около шести лет назад.

540°С на входе

Ранее технические проекты ПГ для реакторов типа ВВЭР или БН разрабатывали специалисты ОКБ «ГИДРОПРЕСС». ПГ проекта «БРЕСТ-ОД-300» – первый проект парогенератора, разрабатываемый специалистами ЗиО-Подольска и первый реактор на свинцовом теплоносителе, который будет создан в нашей стране и вообще в мире. «Победу в конкурсе на право проектирования ПГ нового поколения для реакторов со свинцовым теплоносителем нам обеспечила уникальная возможность завода сочетать на одной площадке конструкторско-расчётную, экспериментальную и производственную базу», – отмечает заместитель главного конструктора ДО АМ Юрий Кузьминов.  

испытания (2).jpg
Отличие ПГ по проекту «БРЕСТ-ОД-300» от классических ПГ заключается в том, что он погружного типа, то есть, его теплообменная поверхность погружена в жидкий свинец первого контура с температурой 540 °С на входе и 380 °С на выходе, циркулирующий в шахте ПГ. В центральную камеру ПГ поступает питательная вода, а из восьми боковых камер перегретый пар уходит на турбоустановку.

«В рабочем положении ПГ этого типа ведёт себя как 70-тонный поплавок, пытаясь по закону Архимеда «всплыть» из «озера» жидкого свинца, имеющего большую плотность, чем сталь. При этом фундаментные болты ПГ работают на растяжение, что необходимо учитывать в расчётах», – рассказывает начальник отдела прочностных расчётов Алексей Ануров. Его коллектив выполнил весь необходимый объём уникальных расчётов по обоснованию прочности и эксплуатационной надёжности ПГ нового типа. 

Как закаляют сталь

«Правильная конструкция и внешне хорошо выглядит, это старое инженерное правило», – подчеркивает заместитель главного конструктора ДО АМ Александр Мухонько. Под руководством Александра Александровича и начальника отдела ОАС № 3 Сергея Васильева были выполнены основные и во многом инновационные конструкторские работы по созданию технического проекта ПГ нового типа.
Еще одна особенность ПГ заключается в том, что в нём впервые в качестве теплоносителя первого контура используется жидкий свинец. Это потребовало создания абсолютно новой стали для теплообменных труб. Она обеспечивает надёжную эксплуатацию ПГ сроком до 60 лет при контакте с жидким свинцом снаружи и с пароводяной средой изнутри, при этом выдерживая внутреннее давление 18,5 МПа и температуру перегретого пара на выходе из ПГ до 540 °С. Такая сталь с условным обозначением ЭП-302М создана специалистами ФГУП «ЦНИИчермет им. И. П. Бардина». В настоящее время отечественные металлургические заводы осваивают её промышленное производство.

модели трубных досок.jpg
Для аттестации новой стали ЭП-302М, её сварных соединений и обоснования их работоспособности при эксплуатации в соответствии с требованиями нормативной базы необходимо провести большое количества экспериментов, в частности, термоциклические испытания специально изготовленных на ЗиО-Подольске моделей трубных досок ПГ. Для этого в экспериментальном отделе ДО АМ был создан компьютеризованный специальный стенд с четырьмя установками индукционного нагрева, который позволяет одновременно проводить термоциклические испытания четырёх моделей трубных досок ПГ, что необходимо для набора конкретного количества циклов термического нагружения.

Весь очень большой и сложный объём работ по сооружению, наладке, пуску и дальнейшей эксплуатации стенда проведён под руководством и при непосредственном участии начальника ЭО Виктора Медведского, ведущего инженера Ивана Сопова и начальника лаборатории Александра Сафонова.

Испытания продолжатся

После набора определённого программой испытаний количества циклов термоциклического нагружения моделей (2000, 3000, 4000 и 5000 циклов) проводятся контроль состояния и металлографические исследования основного металла теплообменной трубы ЭП-302М и её сварных соединений с целью выявления образовавшихся в процессе испытаний дефектов.

В 2018 году экспериментальные работы, включая обработку результатов экспериментов и материаловедческие исследования, должны завершиться к 30 ноября. В 2019 году, по договору с АО «НИКИЭТ», планируется продолжить экспериментальные работы по обоснованию эксплуатационной надёжности принятых конструктивных решений элементов ПГ проекта «БРЕСТ-ОД-300».

Цифры
Всего в реакторной установке проекта «БРЕСТ-ОД-300» восемь ПГ массой 70 тонн каждый.

я знаю на эту тему больше

© 2014 ОАО «Атомэнергомаш». Атомное и энергетическое машиностроение.
115184, г. Москва, Озерковская наб. д. 28, стр.3
Свои вопросы и предложения присылайте по адресу info@vestnik-aem.ru    "МедиаЛайн"