В начале лета было представлено новое слово в области подводной сварки. И слово это сказали ученые Государственного научного центра Российской Федерации АО "НПО "ЦНИИТМАШ" – одного из подразделений машиностроительного дивизиона "Росатома".
Речь идет о методе автоматической роботизированной подводной сварки в агрессивной среде с использованием порошковой проволоки уникального состава. Для проведения цикла испытаний был даже разработан специальный стенд — он представляет собой бассейн с водой, к которому подведен сварочный аппарат, перемещаемый в разных направлениях, благодаря особой транспортной системе. В бассейне при этом можно моделировать разные уровни давления воды.
Новый метод в первую очередь ориентирован на атомную промышленность, но его создатели предполагают возможность активного использования в различных подводных работах при ремонте морских объектов на глубине.
"Корабел.ру" побеседовал с координатором проекта, старшим научным сотрудником института сварки ЦНИИТМАШ Сергеем Волобуевым. Он поделился с нашими читателями некоторыми подробностями новой разработки.
Сергей Волобуев / ЦНИИТМАШ
— Расскажите вкратце о том, какие методы подводной сварки на сегодня являются основными.
— Наиболее распространенным методом сварки под водой, вероятнее всего, является ручной дуговой специальными покрытыми электродами, осуществляемый водолазом. Есть и другие способы – например, когда водолаз погружается под воду в специальном обитаемом колоколе, что позволяет вести сварку практически так же, как и на воздухе. Для ремонта трубопроводов на большой глубине еще могут применяться специальные гипербарические камеры.
— В чем состоит инновационность вашей разработки?
— Инновационность заключается в создании инновационных сварочных материалов, а также робота, управляемого человеком дистанционно. Этот робот будет способен выполнять полный комплекс работ по обнаружению, ремонту и контролю, а сварочный материал (самозащитная порошковая проволока) позволит получить удовлетворительные сварочно-технологические показатели.
— Фактически это та же дуговая сварка, только вести ее будет не человек, а робот?
— Да, человек будет сидеть в защищенном, комфортном пространстве на безопасном удалении и с компьютера управлять процессом, отображаемым на мониторе.
— Такая технология в мире еще не опробована или есть какие-то аналоги?
— При проведении патентного поиска на создание уникальное сварочной проволоки аналогов замечено не было. По крайней мере в России — точно. Метод использования подобной роботизированной сварочной техники нам тоже не попадался.
Сварочный робот / ЦНИИТМАШ
— Этот робот целиком разработан вами? Он уже есть в железе?
— Мы создаем ту часть этого робота, которая отвечает за сварку и контроль. Саму сварочную головку, например, и систему слежения за ее местоположением. В конечном виде он еще не собран, процесс идет. Но уже можно сказать, что этот робот существует не только на бумаге и в головах — некоторые элементы есть в железе.
— А с каким предприятием сотрудничаете? Кто отвечает за сам носитель?
— Это совместный проект со "Специальным конструкторско-технологическим бюро прикладной робототехники" и "АПС Радис".
— Какие преимущества новая разработка дает пользователю?
— Так как речь идет о сварке в стесненных условиях и агрессивной среде, то все существующие способы и технологии сварки практически невозможно применить. Таким образом, необходимо разработать новый технологический процесс, специализированное оборудование и сварочные материалы – а это технология "под ключ", способная удовлетворить потребности каждого конкретного заказчика.
— А что за агрессивная среда?
— Это раствор борной кислоты. Разработка велась в интересах "Росатома" и будет применяться на атомных станциях именно в таких условиях. Если конкретно, то на Ленинградской АЭС для новых блоков ВВЭР-1200. Но, конечно, возможно ее использование в других отраслях и в других средах — это даже упростит задачу.
Сварочный робот / ЦНИИТМАШ
— Какими материалами вы пользуетесь? Где они производятся?
— Были протестированы различные образцы как отечественной, так и зарубежной продукции. Сейчас мы в своей работе используем только отечественное оборудование и материалы.
— Какие сложности пришлось решать в процессе?
— Подбор состава сварочной проволоки – процесс достаточно сложный. Тем более, когда речь идет о сварке под водой, где требуются повышенные защитные свойства проволоки. Наиболее ответственным и трудным моментом был подбор шихтовых материалов, способных обеспечить создание устойчивого защитного газового пузыря для защиты металла сварочной ванны без использования защитного газа.
— А что именно за материал подобрали в итоге?
— Пока воздержусь от подробностей.
— Вы разработали специальный испытательный стенд. Расскажите об этом — какие задачи на нем можно выполнять, какими характеристиками он обладает.
— Стенд позволяет имитировать самые разные задачи, которые могут возникнуть в процессе проведения сварочных работ под водой: среда, глубина, пространственное положение, геометрия потенциального дефекта. Мы постарались учесть все возможные аспекты.
Испытательный стенд для подбора порошковой проволоки / ЦНИИТМАШ
— Чьего производства этот стенд?
— Это совместный проект с компанией "АПС Радис". Мы разработали техническое задание, а они отвечали за его реализацию. Сейчас его монтаж практически завершен, приступаем к испытаниям.
— На каких глубинах можно будет вести такую сварку?
— В первую очередь рассматриваются глубины бассейна выдержки АЭС. Ориентировочно это 26 метров, но в теории сварку этим способом можно будет вести и на больших глубинах.
— Как будет происходить процесс внедрения этой разработки в практику?
— У этой разработки есть конкретный заказчик, поэтому после серии испытаний будет получено разрешение на применение разрабатываемой технологии, а затем и внедрение на объектах заказчика. По планам, осенью начнутся приемо-сдаточные испытания, и разработка будет сдана заказчику.
— В какую сторону движется, в целом, научная мысль в области подводной сварки? Чего можно ожидать через 10-15 лет?
— Она движется в сторону автоматизации, роботизации и безопасности, но я не думаю, что при этом удастся полностью отказаться от использования труда человека-аквалангиста. Человеческий фактор иногда способен и навредить, но технологии, которые способны заменить человека полностью, в обозримом будущем вряд ли появятся.
