Инжиниринг. Истории об истории - АО АСЭ

В связи с необходимостью локализации производства основного оборудования для АЭС в первую очередь на российских предприятиях была произведена смена изготовителя рабочих колес для ГЦН. Ранее их изготавливало предприятие с Украины, а теперь заказ было решено расположить на российском предприятии. Новое предприятие применило свою технологию сварки при сборке рабочих колес ГЦН. Надо отметить, что изделие это достаточно большое, сложной геометрической формы, имеющее сварные швы по типу улитки.

Эта смена субпоставщика основной детали ГЦН, конечно, не осталась не замеченной китайским заказчиком, который начал пристально изучать особенности новой технологии изготовления.

Нам пришлось отвечать на множество вопросов по методологии обоснования работоспособности сварных соединений на рабочих колесах ГЦН с учетом регламентированного количества пусков и остановов на холодной и горячей воде на протяжении всего жизненного цикла этого изделия. Так, только по обоснованию циклической хрупкой прочности металла колес ГЦН пришлось привлечь не один НИИ. Китайский заказчик потребовал сделать динамическую оценку прочности, а это значит, надо было применить метод конечных элементов, то есть создать трехмерную математическую модель рабочего колеса ГЦН. Надо было наложить на эту модель сетку с определенным шагом этих элементов, прописать граничные условия между каждым из элементов и рассчитывать их как единое целое изделие, наложив на модель условия его эксплуатации в первом контуре АЭС.

Все это, естественно, потребовало многомесячных расчетов на мощных компьютерах, которыми в то время располагали только наши специальные предприятия. Только на динамическую оценку прочности нам потребовалось около полугода. Было выполнено такое количество обоснований и расчетов, которое, по моей оценке, соответствует результатам не менее двух докторских и нескольких кандидатских диссертаций.

Потому что, как я отметил ранее, надо было обосновать работоспособность этого изделия на протяжении всего срока службы — 60 лет, надо было учесть количество пусков на холодной и горячей воде, количество постулируемых срабатываний аварийных защит. И в каждом этом случае надо было грамотно сформировать исходные условия: что происходит с колесом, в какие моменты, какие факторы влияют на него — температура, давление, градиенты этих величин, центробежные силы и т. п. Все это надо было правильно заложить в расчеты, которые тоже не сразу нам давали сходимость результатов, потому что постановка задачи сама по себе являлась отдельной проблемой. Слишком много было неизвестных, и надо было понять, как задать граничные условия для расчетов.

В конце концов мы нашли и привлекли в качестве независимого эксперта по нашим выполненным расчетам специалистов кафедры прочности Санкт-Петербургского политехнического университета. Кстати, специалисты с этой кафедры (и это одно из приятных открытий для меня), наши российские специалисты, рассчитывают подвески для легковых, грузовых автомобилей и специальной строительной техники таким всемирно известным фирмам, как Daimler-Chrysler, Caterpillar, Komatsu и т. п. Они обладали эксклюзивным знанием по поведению материалов под нагрузкой, необходимыми зарубежными сертификатами и документами, подтверждающими выполнение таких заказов. И вот только когда эти наши специалисты положили свой референс-лист выполненных работ для американских, японских и южнокорейских фирм перед китайским заказчиком, предоставили копии сертификатов — только тогда китайский заказчик снял все вопросы. И для меня это тоже приятное воспоминание. То, что мы все-таки доказали свою правоту. А во-вторых, это был нам всем урок: мелочей в атомной технике не бывает!

История с подвесками

Еще одна поучительная история на ТАЭС произошла с опорами и подвесками для трубопроводов.

Решение проблемы опор и подвесок, как и проблемы с колесом ГЦН, тоже заняло около года. После монтажа оказалось, что элементы подвесной системы на некоторых трубопроводах не выдерживают веса даже незаполненного трубопровода. Китайской стороной была предоставлена информация по ряду позиций подвесок трубопроводов, на которых была обнаружена деформация конструктивных элементов. Последующее выяснение первопричин данной ситуации выявило, что проектирование и изготовление опорно-подвесной системы (ОПС) трубопроводов ТАЭС осуществлялось на основании нового отечественного норматива, только что разработанного и введенного в действие специализированной организацией в целях снижения материалоемкости конструктивных элементов АЭС. При этом результаты проектирования ОПС по этому новому нормативу не были проверены на испытательных стендах.

В этой ситуации китайская сторона в целях обеспечения гарантированной работоспособности всей ОПС ТАЭС заставила сделать поверочные расчеты по всей системе подвесок и опор. В итоге были получены результаты о недостаточной прочности некоторых элементов ОПС при работе под нагрузкой в нормальных условиях эксплуатации АЭС.

Пришлось срочно переключаться на эту новую горящую тему и организовывать работу проектной организации по проведению поверочных расчетов всех элементов ОПС практически по всем диаметрам трубопроводов вплоть до Dу 32. Объем работ был колоссальным! Кроме этого, было необходимо организовать выпуск рабочей документации для изготовления или ремонта новых элементов ОПС. Изготовление или ремонт элементов ОПС китайская сторона взяла на себя.

Вот чем закончилась история о простой невнимательности и несоблюдении элементарных требований при подготовке и выпуске нового нормативного документа.

И теперь, когда я слышу заявления от коллег по отрасли, что все сделано в соответствии с нормативными требования, для меня, строго говоря, это уже не звучит как гарантированное обоснование. Это может еще восприниматься в качестве обоснования у себя дома, на внутреннем рынке, но когда ты работаешь на внешнем рынке, ты уже не имеешь права допускать такие элементарные просчеты и ошибки. Потому что, если вдруг выяснится, что отечественный нормативный документ, которым пользовалась проектная и/или монтажная организация, содержит, мягко говоря, недостоверные, не поверенные практикой требования, для всего мирового сообщества специалистов и для заказчика в частности это будет означать, что российская нормативная база в этом случае далека от совершенства, так как это является показателем уровня научно-технического развития страны и будет характеризовать нас как ненадежных поставщиков АЭС.

Вот что это для меня и всех моих коллег теперь означает.

Коррозия металла

Из существенных и поучительных проблем на площадке ТАЭС вспоминается также проблема коррозии металла.

Несмотря на то что заказчик предоставил нам исходные данные по коррозионной агрессивности воздушной и водной сред на площадке АЭС, мы столкнулись с тем, что многие элементы нашего поставленного и уже смонтированного на площадке ТАЭС оборудования внезапно начали корродировать. Коррозия аустенитной стали очень необычна. Изделие не покрывается ржавчиной, но ткни пальцем — и оно рассыпается на мелкие фракции.

Эту тематику также поручили вести мне. Предстояло разобраться в причинах коррозии: то ли это неправильно выбранный конструктором оборудования материал, то ли на площадке ТАЭС присутствует более агрессивная среда, чем это было заявлено заказчиком.

И действительно, как выяснилось, мы напрасно доверились данным заказчика. Атмосфера и вода Желтого моря в районе Ляньюньгана оказались гораздо более коррозионно