Для реакторов будущих поколений
Институт, который мы сегодня знаем как ГНЦ РФ АО «НПО «ЦНИИТМАШ», был основан в 1929 году для решения научно-технических задач машиностроительной отрасли. Под руководством его специалистов создавались основные материалы, технологии и изделия отечественного энергетического и тяжелого машиностроения, в том числе важные элементы оборудования атомных энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000. ЦНИИТМАШ знаменит и благодаря своим необычным работам — изготовлению скульптурной группы «Рабочий и колхозница» по проекту В.И. Мухиной для советского павильона Всемирной выставки 1937 года в Париже, а также звезд для башен Московского Кремля.
Сегодня институт действует в структуре машиностроительного дивизиона Госкорпорации «Росатом». В центре внимания коллектива организации находятся комплексные проблемы производства уникального оборудования, работающего в экстремальных условиях.
Ключевой проект
Один из объектов института — АЭС «Аккую». Проект первой атомной электростанции, строящейся в Турции, предусматривает сооружение четырех энергоблоков с реакторами российского дизайна ВВЭР поколения 3+. Мощность каждого блока составит 1 200 мегаватт.
В частности, для машинного зала энергоблока №1 АЭС «Аккую» сотрудники ЦНИИТМАШа в этом году изготовили закладные части (первой фазы) для крепления паровой турбины к верхней фундаментной плите.
— Для ЦНИИТМАШа данный проект является ключевым, так как он позволяет задействовать практически все компетенции и подразделения научно-производственного предприятия. Сложность решаемой задачи заключалась не только в изготовлении основного объема шпилек (пятьдесят шесть штук на блок) длиной до девяти метров, но и в выполнении европейских норм. Реализация контракта позволила на практике проверить свои знания в области разработки технологий, производства, проведения испытаний и контроля, — сообщил первый заместитель генерального директора организации Семён Ефимов.
Также на первом блоке станции команда института минувшей весной обеспечивала экспертное сопровождение работ по сварке, термообработке и неразрушающему контролю главного циркуляционного трубопровода. ГЦТ длиной 160 метров, внутренним диаметром 850 и наружным — 990 миллиметров будет соединять между собой части реакторной установки (корпус реактора, парогенераторы, главные циркуляционные насосы). На этапе эксплуатации АЭС по нему будет циркулировать теплоноситель — глубоко обессоленная вода температурой до 330 °С под давлением 160 атмосфер.
Двадцать восемь стыков ГЦТ были заварены раньше намеченного срока. В операции участвовали опытные сварщики АО «МСУ-90». На каждом этапе качество сварных соединений с помощью ультразвукового, капиллярного, магнитопорошкового методов контроля оценивали дефектоскописты.
— Сварка частей ГЦТ за шестьдесят восемь суток вместо установленных директивных девяноста является подтверждением того, что один из сложнейших этапов сооружения атомного энергоблока практически доведен до автоматизма, — подчеркнул руководитель проектов Института сварки и неразрушающего контроля АО «НПО «ЦНИИТМАШ» Фёдор Зуев. — По завершении сварочных работ специалисты МСУ-90 сделали на внутренней поверхности ГЦТ антикоррозионную восстановительную наплавку, которая послужит дополнительной защитой для стенок трубопровода.
Упрочнить сталь аустенитного класса
В марте этого года пресс-служба ЦНИИТМАШа сообщила о результатах проводившихся в институте исследований хромоникелевых марок стали аустенитного класса. Эксперименты с варьированием соотношения титана, углерода и хрома, а также температуры аустенизации показали, что корректировка химического состава позволит гарантировать стойкость данного материала к межкристаллитной коррозии даже при заметных отклонениях температуры термической обработки. Такое свойство крайне важно для применения аустенитной стали на атомных электростанциях.
Повышение требований к ее химическому составу, а именно изменение соотношения титан/углерод до восьмикратного и выше, признано наиболее приемлемым способом модернизации оборудования и трубопроводов для обеспечения стойкости к межкристаллитной коррозии. Предложенная корректировка даст возможность увеличить их ресурс и при этом не повлияет на стоимость материалов.
Отметим, что совместно с коллегами из ООО «Термохим» специалисты института разработали технологию низкотемпературного поверхностного упрочнения аустенитных марок стали «Рубонит» (название образовано от сочетания «русский бор низкотемпературных технологий»). Этот метод предусматривает насыщение поверхности стали бором при температуре 700–750 °С в расплаве солей лития – натрия – калия и борсодержащего вещества. Пониженная температура процесса допускает значительное снижение величин коробления деталей, что позволяет упрочнять изготовленные элементы.
— Особенностью «Рубонита» является то, что повышение характеристик износостойкости, в том числе абразивной, противозадирной, эрозионной, не достижимой другими методами, не сопровождается снижением коррозионной стойкости. После соответствующих процедур испытаний технологический процесс может быть использован заинтересованными предприятиями и в атомном машиностроении для упрочнения деталей арматуры, крепежей, — пояснил главный научный сотрудник Института материаловедения АО «НПО «ЦНИИТМАШ» Сергей Цих.
Фото: Госкорпорация «Росатом»/АО «Атомэнергомаш»/АО «НПО «ЦНИИТМАШ»
