Уникальная "Атмосфера" для титана на Севмаше

Зачем сварщику скафандр и что общего между космосом и сваркой. Всё это вы узнаете в новом репортаже с северодвинского судостроительного предприятия Севмаш. 17 Февраль 2017, 08:16
Большая часть трубопроводов на атомных подводных лодках сделана из титана. Их изготовлением занимаются работники цеха № 9, а сварку трубных узлов трубопроводов производит участок № 6 цеха №42 северодвинского предприятия Севмаш. Сварщиков такой специализации не то что на Севмаше, но и в стране по пальцам пересчитать. Не каждому дано освоить сварку трубных узлов.

Камера "Атмосфера-2" (Севмаш).
В конце 60-х годов, когда началось внедрение методики изготовления трубопроводов из сплавов титана, столкнулись с проблемой. Титан – лёгкий металл. Если в него добавить легирующие элементы, то его прочность становится приближённой к стали, но при этом он остаётся лёгким и не коррозирует. Но как его варить, если при температуре свыше 400 градусов он активно нагревается и начинает поглощать из воздуха азот, водород, углерод, кислород и при этом он окисляется, меняет свою кристаллическую решётку, а также становится твёрдым и хрупким. На практике это приводит к тому, что спустя некоторое время после сварки приваренная деталь, не имевшая, казалось бы, никаких дефектов, просто отваливается - сама по себе или после легкого удара.

Система вакуумных насосов.
Если варить его на воздухе, то в трубу, которой необходима сварка, нужно задуть аргон высшего сорта. Снаружи, при сварке, необходимо защищать сварочную ванну, чтобы аргон подходил к соплу и через него производилась её защита. Поэтому сварка титана на открытом воздухе проблематична. Инженеры задались вопросом, – как создать установку, чтобы заполнить её аргоном и не думать о защите её внутри и снаружи.

Камера "Атмосфера-2" (Севмаш).
В 1971 году на Севмаше была построена установка "Атмосфера-2". Она представляет собой сложнейшее техническое сооружение.

Грузовой шлюз для малогабаритных изделий.
Здесь, в камере объемом 300 м3, варят титановые трубопроводы в среде газа аргона высокой чистоты. Благодаря её появлению у завода появилась возможность варить конструкционные и трубные узлы любой сложности: металл начиная от 0,25-0,5 мм и заканчивая большими конструкциями, которые могут поместится в грузовой шлюз, диаметр которого 4х5 метров.

Камера электронно-лучевой сварки расположена в цехе №42 и не случайно - этот цех считается ярким примером плодотворного сотрудничества науки и производства.

Большой грузовой шлюз.
Для работы в камере привлекаются специалисты 6 разряда и после их личного согласия, а также дополнительной медкомиссии. Это квалифицированные ребята, специалисты высшего класса, которые приобретали опыт на различных заводских площадках при строительстве атомных подводных лодок.

Подготовка сварщиков к погружению в камеру.
Работа в камере начинается после медицинского освидетельствования, во время которого фельдшер замеряет давление у сварщиков и задаёт им необходимые вопросы. Его присутствие здесь постоянно – в камере идёт работа – фельдшер находится рядом.

Подготовка сварщиков к погружению в камеру.
Перед тем как зайти в камеру сварщик облачается в специальный костюм похожий на скафандр, от которых идёт два шланга. По одному идёт чистый воздух, по-другому выводится загрязнённый.

Подготовка сварщиков к погружению в камеру.
Работа сварщика в камере длится 3,5 часа. Бывает, если поджимают сроки, то сварщики работают 4,5 часа, но только с разрешения фельдшера и с разделением времени пополам: пару часов поработали, затем отдохнули и снова приступили к работе. За их действиями следит оператор, который с помощью ларингофонной связи даёт им указания и команды.

Шлюз для входа-выхода сварщиков.
Крупные изделия загружаются в камеру через большой грузовой шлюз, а малогабаритные изделия через малый грузовой шлюз. У камеры есть два шлюза для входа-выхода сварщиков и технологические шлюзы, через которые производится подача горелки, вода для охлаждения и всё что нужно для работы. Внутри есть кран-балка, с помощью которой можно тяжёлую конструкцию перевернуть и скантовать для удобства сварщика.

Работа внутри камеры.
Работу установки "Атмосфера-2" обеспечивают несколько систем: система вакуумирования, система блоков химической очистки (БХО), система водоснабжения, система ларингофонной связи, система газового анализа и система гидравлики.

Работа внутри камеры.
Перед тем как заполнить камеру аргоном, необходимо провести её вакуумирование с помощью системы вакуумных насосов. После того как это сделано в работу вступает система заполнения аргоном, и в камеру начинает подаваться аргон. Охлаждение вакуумных насосов происходит с помощью системы охлаждения, которая также идёт на блоки химической очистки (БХО)

В процессе сварки происходит насыщение аргона всевозможными газами которые выделяются при сварке Аргон, проходя через систему БХО,очищается от примесей и приобретая первоначальные свойства, возвращается в камеру.

Центральный пульт.
Система воздухоснабжения поддерживает жизнедеятельность сварщиков в камере. По ней подаётся чистый и откачивается загрязнённый воздух из костюма сварщика.

С помощью системы ларингофонной связи оператор центрального пульта общается со сварщиками.

Титановая губка - (это как абсорбент), предназначена для очистки аргона от загрязнений.
Внутри камеры постоянно работают маленькие насосы, которые забирают "среду" из камеры и прогоняют её через систему газового анализа, которая улавливает процентное содержание всевозможных газов внутри камеры. Например, если сварщик случайно прожёг костюм, то приборы это моментально улавливают и на пульте оператора появится сигнал об этом. Дальше работать нельзя. Оператор даёт командую "прекратить сварку". После этого сварщик выходит, ищет прожжённое место и ставит на него заплатку.

С помощью системы гидравлики осуществляется подъем крышек грузового шлюза.​​​​​

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ КАМЕРЫ "АТМОСФЕРА-2":

  • Полезный объем камеры - 300м3.

  • Максимальные габариты свариваемой конструкции 4600х3000х2500 мм.

  • Количество одновременно работающих сварщиков - 4.

  • Суточный режим работы - 14 часов - сварка конструкций, 10 часов - профилактика оборудования и подготовка к работе следующего дня.

  • Пропускная способность в пересчёте на условный стык - 38х3-130 стыков.