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 4×5 метров.
Стоит отметить, что расположена камера 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, прошедшие
дополнительную медкомиссию. 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.
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.
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.
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 4600×3000×2500
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 —
38×3-130 стыков.