25.01.2013 Газета «Силовые машины» №2 (316)
2012 год прошёл для отдела главного сварщика ЛМЗ под знаком опробования технологии сварки роторов низкого давления тихоходной турбины для АЭС. Сегодня специалисты отдела подводят итоги этой работы и трудятся над новым проектом: технологией сварки роторов для турбины на суперсверхкритические параметры пара.
Решение применять сварные роторы при изготовлении «тихоходника» было принято с учётом их преимуществ перед цельноковаными роторами, которые обладают значительными габаритами (вес заготовки может достигать 600 тонн) и крайне сложны в изготовлении. Сегодня такие роторы производятся единичными предприятиями в мире, и очередь заказов на них растянулась на годы вперёд. Для разработки и последующей аттестации технологии сварки роторов потребовалось закупить современные лабораторные установки, которые стали полигоном для практических исследований сварочной технологии с проведением неразрушающего контроля и испытаний сварных соединений.
Самое активное участие в разработке технологии и исследованиях принимали головной материаловедческий институт ОАО НПО ЦНИИТМАШ, кураторами от которого выступили доктор технических наук Александр Зубченко и кандидат технических наук Вячеслав Ходаков, а также специалисты дирекции по технической политике нашей компании.
Работа над макетом сварного ротора тихоходной турбины была одним из ключевых, непростых и ответственных направлений деятельности отдела главного сварщика (ОГС) ЛМЗ в 2012 году, на каждом этапе возникали новые задачи. Неудивительно, что главный сварщик завода Вячеслав Никитин, рассказывая о проведённых мероприятиях, восстанавливает хронологию буквально по дням.
– В начале года детали макета прибыли в ППК в Металлострое, и уже в конце января началась сборка макета, а после её окончания за дело взялись специалисты, отвечающие за нагрев макета ротора индукционным способом, – вспоминает Вячеслав Никитин. – С учётом значительных габаритов 85-тонного макета процесс нагрева занял трое суток. Важный этап проекта – 5 марта, когда впервые была зажжена дуга на вертикальном стенде автоматической аргонодуговой сварки французской фирмы «Polysoude». Сварка первого прохода замковой части сварного соединения – самый настоящий «адреналин», ведь стоимость изделия очень высока, а от ошибок, к сожалению, никто не застрахован. Это не тот случай, когда ты нажал кнопку, и машина сама всё сделала, в сварочном процессе невозможно исключить человеческий фактор.
По результатам сварки первого прохода замковой части каждого из швов определялась технология последующих работ: как показывает практика, вторым проходом можно исправить дефекты, которые могли появиться на первом. Ещё три года назад, когда проект только начинался, было ясно, что предстоят очень сложные работы, поэтому поставщиков сварочного оборудования предупредили заранее: сдача техники будет производиться на макете, имитирующем реальные сварные соединения штатных роторов, при этом необходимо заварить качественно, без дефектов, как минимум два шва из трёх. И, несмотря на то что технология была опробована в 2012м, французские и итальянские специалисты в ближайшее время приедут снова, чтобы совместно продолжить работы по её отладке. После выполнения сварки корневой части первого шва было произведено медленное охлаждение макета ротора и проведён контроль качества: визуально с помощью видеоэндоскопа и рентгенотелевизионной аппаратурой.
– В конце апреля на стенде «Polysoude» были закончены работы по сварке второго и третьего швов макета, а к середине мая выполнен контроль замковой части швов, – продолжает Вячеслав Никитин. – Затем макет ротора был кантован в горизонтальное положение и установлен на горизонтальный стенд автоматической сварки под слоем флюса, после чего начался нагрев макета и отработка технологии автоматической сварки. Когда сварочные работы были завершены, макет ротора перевезли в 28-й цех ЛМЗ, где он прошёл механообработку, ультразвуковой контроль и цветную дефектоскопию сварных швов. Далее были выполнены термическая обработка в новой газовой печи 33-го цеха и повторный контроль качества, а после отрезки хвостовика – рентгеновский контроль сварных швов.
Успешное применение технологии на практике стало важным событием не только для ОГС, но и для всей нашей компании: возможность изготовления тяжёлых сварных роторов – дополнительная и очень солидная составляющая конкурентоспособности «Силовых машин». Сейчас ведутся работы по аттестации технологий сварки, завершить их планируется в середине наступившего года. Что же касается макета, то было решено его разрезать на исходные заготовки и использовать для тренировки работников ППК и дальнейшего освоения технологии.
– Главное сейчас – нарабатывать опыт, набивать руку, потому что технология без опыта мертва, – убеждён начальник бюро сварочного и газорезательного оборудования ОГС ЛМЗ Вадим Котов. – И хорошо, что у нас есть заготовки, которые можно использовать многократно. На первый квартал 2013 года намечена повторная сборка- сварка макета. На первом макете мы подтвердили правильность технологии, а на втором будем отрабатывать её. Контроль покажет, насколько хорошо мы освоили оборудование и технологию.
Если 2012-й проходил для сварщиков под знаком «тихоходника», то в 2013-м главным объектом станет макет ротора турбины К-660 на суперсверхкритические параметры пара. В этой машине два ротора – высокого и низкого давления, но макет сделан один – универсальный, для отработки технологий сварки обоих роторов. Он намного меньше тяжёлого макета сварного ротора для «тихоходника». Его изготовление – в планах второго квартала текущего года. Сроки по этому проекту поставлены сжатые: в этом году должны быть завершены разработка и исследования технологий сварки.
Сегодня уже получена часть заготовок для макета ротора, а в 33-м цехе ЛМЗ на лабораторных установках скоро начнётся сварка опытных образцов. После сварки и термообработки эти образцы будут переданы в ЦКТИ, где займутся исследованиями и испытаниями сварных соединений роторов.
– За минувший год мы не только разработали и опробовали новую технологию изготовления сварных роторов, но ещё и обрели важный профессиональный опыт, провели большую работу по повышению квалификации сотрудников, – резюмирует Вячеслав Никитин. – В связи с этим хотелось бы отметить Вадима Котова, Эльнара Мирзоева и Константина Гиршовича – образно говоря, это «три кита», на которых держится прикладная часть проекта «Сварные роторы». Так же необходимо назвать Виктора Новикова и Алексея Мошкина, занимающихся исследованиями технологий сварки роторов, и персонал участка сварки роторов ППК, который осваивал новое оборудование и технологии. Ничуть не преувеличу, если скажу, что сварка роторов – это высший уровень сварочного мастерства, поэтому своим сотрудникам и специалистам ППК могу поставить только высшую оценку.