Лобанов, ЛМ, Махлин, НМ, Водолазский, ВЄ, Коротынский, АЕ, Жерносеков, АМ, Попов, ВЕ, Скопюк, МИ, Лавров, СИ, Кудряшев, ВБ
Nauka innov. 2018, 14(2):67-89
https://doi.org/10.15407/scin14.02.067
Рубрика: Научно-технические инновационные проекты Национальной академии наук Украины
Язык: Украинский
Аннотация: 
Введение. Принципиально необходимыми составляющимими второго контура ядерных энергетических реакторов с водой под давлением являются подогреватели высокого давления (ПВД). Спирали ПВД предназначены для подогрева питательной воды до необходимой температуры с последующей подачей ее на теплообменник — парогенератор (ПГ). Образующийся в ПГ пар поступает в турбину, приводящую в действие электрогенераторы энергоблока АЭС.
Проблематика. Важным фактором, существенно ограничивающим производительность создания сварных соединений трубных элементов спиралей ПВД при их производстве и ремонте и вызывающих образование в них дефектов, является способ их сварки, доныне применяемый в отечественной практике — способ ручной сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов (далее — TIG) с подачей присадочной проволоки.
Цель. Исследование способов повышения производительности сварки соединений трубных элементов спиралей ПВД и уровня стабильности их качества, а также разработки современного отечественного технологического оборудования для внедрения отработанных процессов.
Материалы и методы. Для выполнения исследований использовались образцы — имитаторы трубных элементов спиралей ПВД из стали 20. Использовались методы математического и компьютерного моделирования, натурного макетирования, опытных сварок, неразрушающего и разрушающего контроля, машинного проектирования.
Результаты. Исследована возможность применения разных способов дуговой сварки соединений трубных элементов спиралей ПВД, определен наиболее оптимальный из них, а также установлены максимально эффективные параметры режимов сварки и технических требований к отечественному комплексу технологического оборудования для выполнения этого процесса, разработано техническое задание (ТЗ) на выполнение опытно-конструкторских работ по эскизному проектированию такого комплекса и его основных составных частей, наработаны инновационные технические предложения (ТП) в отношении их состава, построения, конструктивных и других технических решений.
Выводы. Установлено, что для удовлетворения действующих требований нормативных документов, и согласованного и утвержденного ТЗ касательно качества и производительности выполнения сварных соединений трубных элементов спиралей ПВД со стали 20 наиболее эффективним и рациональным является способ многопроходной сварки MIG + MAG плавящимся электродом (электродной проволокой сплошного сечения) в среде смеси защитных газов (аргон — 80-85 %, углекислый газ — 15-20 %). Разработаны и согласованы ТП по схемно-конструктивным решениям построения функциональных узлов и механизмов оборудования для реализации этого способа.
Ключевые слова: механизированная сварка, ПВД, сварочный вращатель, спирали ПВД
Ссылки: 
1. Камерон И. Ядерные реакторы. Москва, 1987. 320 с.
2. Широков С.В. Фізика ядерних реакторів. Київ, 1993. 288 с.
3. Buongiomo J. PWR Description. Massauchsetts Institute of Technology, 2010.
4. Воронин Л.М. Особенности проектирования и сооружения АЭС. Москва, 1980. 192 с. 
5. НП – 045-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии. Москва, 2003. 49 с. 
6. Марушкин В.М., Иващенко С.С., Вакуленко Б.Ф. Подогреватели высокого давления турбоустановок ТЭС и АЭС. Москва, 1985. 136 с.
7. Махлин Н.М., Коротынский А.Е., Богдановский В.А., Омельченко И.А., Свириденко А.А. Одно- и многопостовые системы для автоматической сварки неповоротных стыков трубопроводов атомных электростанций. Автомат. сварка. 2011. № 11. С. 34-44. 
8. Богдановский В.А., Гавва В.М., Махлин Н.М., Чередник А.Д., Ткаченко А.В., Кудряшев В.Б., Куликов А.П., Ковалюк А.В. Применение автоматической орбитальной сварки при изготовлении поглощающих вставок контейнеров хранения отработанного ядерного топлива. Автомат. сварка. 2011. № 12. С. 41-45. 
9. Махлин Н.М., Попов В.Е., Федоренко Н.С., Бурба А.В., Пышный В.М., Дюков В.А., Гонтарев В.Б. Применение автоматической орбитальной сварки при изготовлении чехлов каналов нейтронных измерительных ядерных реакторов. Автомат. сварка. 2013. № 6. С. 29-34. 
10. Лобанов Л.М., Махлін Н.М., Смоляков В.К., Свириденко А.О. Обладнання для підготування неповоротних стиків трубопроводів до зварювання. Nauka innov. 2015. 11 (5). С. 49-66. 
https://doi.org/10.15407/scin11.05.049
11. Патент України на корисну модель № 102582. Лобанов Л.М., Смоляков В.К., Водолазський В.Є., Махлін Н.М. Портативний пристрій для обробки торців та крайок труб при їх підготуванні до зварювання.
12. Букаров В.А. Технология дуговой автоматической сварки в защитных газах. Сварка в атомной промышленности и энергетике: Труды НИКИМТ. Москва, 2002. Т.1. С. 149-210.
13. Ищенко Ю.С. Физико- технологические основы формирования швов в процессе дуговой сварки. Сварка в атомной промышленности и энергетике: Труды НИКИМТ. Москва, 2002. Т. 2. С. 204-240.  
14. Савицкий М.М., Кушниренко Б.М., Олейник О.И. Особенности сварки сталей вольфрамовым электродом с активирующими флюсами (ATIG-процесс). Автомат. сварка. 1999. № 12. С. 20-28. 
15. Байич Д.Р., Савицкий М.М., Мельничук Г.М., Лупан А.Ф. Сварка ATIG конструкционных сталей, применяемых в энергетическом оборудовании. Автомат. сварка. 2002. № 9. С. 35-38. 
16. Байич Д.Р., Мельничук Г.М., Лупан А.Ф., Савицкий М.М. Техника и режимы аргоно-дуговой сварки сталей с активирующими флюсами. Автомат. сварка. 2002. № 10. С. 34-37. 
17. Gordon J.R. Perspectives on welding research end development it the USA. Weld. Review Intern. 1995. № 9. P. 95–108.
18. Станкевич И.Я., Дмитриев В.И., Корида В.Л. и др. Применение активирующего флюса при автоматической сварке трубопроводов АЭС. Энергетическое строительство. 1982. № 10. С. 19-20.
19. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. Москва, 1974. 240 с.
20. Кононенко В.Я. Сварка в среде защитных газов плавящимся и неплавящимся электродом. Киев, 2007. 266 с. 
21. Свецинский В.Г., Римский С.Т., Галинич В.И. Сварка сталей в защитных газовых смесях на основе аргона в промышленности Украины. Автомат. сварка. 1994. № 4. С. 41-44.
22. Римский С.Т., Свецинский В.Г., Шейко П.П., Павшук В.М., Жерносеков А.М. Импульснодуговая сварка низколегированных сталей плавящимся электродом в смеси аргона с углекислым газом. Автомат. сварка. 1993. № 2. С. 38-41.
23. Aichele G. Use of the pulsed technique – active gas metal – arc welding. Schweissen und Schneiden. 1990. № 4. P. E62-E63.
24. Заявка а 2017 11752 від 01.12.2017. Лобанов Л.М., Водолазський В.Є., Махлін Н.М., Коротинський О.Є., Жерносєков А.М., Попов В.Є., Скопюк М.І. Горизонтальний обертач для дугового зварювання деталей трубних конструкцій.