Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

Что растет в лаборатории?

В Центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ) Атоммаша выращивают трещины на образцах-свидетелях корпуса реактора Белорусской АЭС.

Автор: Ольга Трегубова

Что растет в лаборатории?
Высокочастотный пульсатор резонансного типа POWER SWING MAG — с этого оборудования ежедневно выходит больше «дефектов», чем с любого другого станка за все годы службы. Но от него не спешат избавляться. Наоборот, специалисты лаборатории радуются приобретению. Ведь благодаря этой машине «дефекты» появляются в два раза быстрее, чем раньше. По меньшей мере, странно, не так ли? Зачем держать на предприятии такое оборудование?

Зловещий «ломастер» — обязательный участник процесса изготовления одного из видов образцов-свидетелей корпуса реактора. С помощью высокочастотного пульсатора в образцах на вязкость разрушения выращиваются трещины. И, кажется, история еще больше запутывается — для чего специалистам осознанно производить брак?

А дело вот в чем. Для каждого ядерного реактора обязательно изготавливают 5451 образец-свидетель, часть из которых загружают в реактор перед эксплуатацией на АЭС. Образцы-свидетели — это три вида металлических элементов, отобранных с разных зон корпуса, в том числе из сварных швов. 1104 детали в этом комплекте — образцы на вязкость разрушения с усталостной трещиной. Как раз в них специалисты лаборатории намеренно создают строго регламентированные ГОСТом «дефекты». Искусственно созданная трещина помогает сотрудникам АЭС проанализировать, как поведет себя металл корпуса реактора в процессе эксплуатации, если в нем появится настоящий дефект, да еще самый опасный — в виде усталостной трещины. Кроме того, она помогает следить за тем, как изменяется сопротивление материала хрупкому разрушению под воздействием условий рабочей среды корпуса реактора.

«Вот так, даже к трещинам есть свои требования: длина от 1,5 до 3,5 мм. А разница в размере «дефекта» с противоположных сторон не должна превышать полмиллиметра, — рассказывает специалист по механическим испытаниям Алена Суровцева. — Конечно, пульсатор работает по заданной программе, автоматизировано. Но лаборанту обязательно нужно следить за поведением трещины – ее направлением и скоростью роста, чтобы вовремя скорректировать режимы нагружения, иначе образец отправится в брак». А это почти полтора часа работы насмарку. Именно столько времени занимает процесс выращивания трещины на одном металлическом элементе. К слову, еще три месяца назад процесс проходил в 2,5 раза медленнее. До декабря 2016 года трещины в Центральной заводской лаборатории Атоммаша наносили с помощью гидравлической циклической машины. Представьте — 1104 дефекта, по 3–4 часа на каждый.

Вернемся к обновке ЦЗЛ — высокочастотному пульсатору. Принцип работы машины прост: она оказывает на образец растягивающее действие с определенной частотой. Еще в процессе производства на металлической заготовке делают специальную заостренную проточку (надрез). Пульсатор тянет за противоположные стороны этого прохода, так, что под воздействием переменных нагрузок металл «надрывается», и в вершине надреза появляется дефект. «Если очень грубо перевести физические величины, то вверх пульсатор тянет с силой примерно 350 кг, вниз – 70 кг. Нагрузка в процессе нанесения трещины меняется в зависимости от заданной программы. Частота колебаний машины также варьируется, сейчас нагрузка в образце изменяется от минимального до максимального значения 80 раз в секунду (80 Герц). Невооруженным взглядом эти колебания не видны, но можно чувствовать сильную вибрацию рядом с пульсатором. А всю необходимую информацию, по которой можно судить об изменениях в образце в процессе роста трещины, «умный» прибор выводит на экран», — рассказывает лаборант физико-механических испытаний Дмитрий Чебукин.

Процесс выращивания качественного «дефекта» проходит в несколько этапов — от четырех до шести. Это зависит от конкретного материала (кроме разницы в химическом составе образцы могут отличаться и местом отбора: основной металл, сварной шов или зона термического влияния). Проводить процедуру без промежуточных контролей за один этап недопустимо: трещина может пойти не по заданным значениям, а значит на образце вырастет настоящий дефект, и на работу в реактор его не пропустят.

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"