Зачем сварщику скафандр и что общего между космосом и сваркой?

Об этом в новом репортаже с северодвинского судостроительного предприятия "Севмаш".

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.

В конце 60-х годов, когда началось внедрение методики изготовления трубопроводов из сплавов титана, столкнулись с проблемой. Титан – легкий металл. Если в него добавить легирующие элементы, то его прочность становится приближенной к стали, но при этом он остается легким и не коррозирует. Но как его варить, если при температуре свыше 400 градусов он активно нагревается, начинает поглощать из воздуха азот, водород, углерод, кислород и при этом окисляется, меняет свою кристаллическую решетку, а также становится твердым 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.

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 ее защита. Поэтому сварка титана на открытом воздухе проблематична. Инженеры задались вопросом – как создать установку, чтобы заполнить ее аргоном и не думать о защите ее внутри и снаружи.

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

Здесь, в камере объемом 300 м3, варят титановые трубопроводы в среде газа аргона высокой чистоты. Благодаря ее 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.

Для работы в камере привлекаются сварщики 6-го разряда - 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. 

Работа в камере начинается после медицинского освидетельствования, во время которого фельдшер замеряет давление у сварщиков и задает им необходимые вопросы. Его присутствие здесь постоянно. В камере идет работа – фельдшер находится рядом.
 

Перед тем, как зайти в камеру, сварщик облачается в специальный костюм, похожий на скафандр, от которого идет два шланга. По одному поступает чистый воздух, по-другому выводится загрязненный.

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 дает им указания и команды.

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 все, что нужно для работы. Внутри есть кран-балка, с помощью которой можно тяжелую конструкцию перевернуть и скантовать для удобства сварщика.

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 ее 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 идет 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.
 

Система воздухоснабжения поддерживает жизнедеятельность сварщиков в камере. По ней подается чистый воздух и откачивается загрязненный из костюма сварщика.

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

Внутри камеры постоянно работают маленькие насосы, которые забирают "среду" из камеры и прогоняют ее через систему газового анализа, которая улавливает процентное содержание всевозможных газов внутри камеры. Например, если сварщик случайно прожег костюм, то приборы это моментально улавливают и на пульте оператора появится сигнал об этом. Дальше работать нельзя. Оператор дает команду "Прекратить сварку". После этого сварщик выходит, ищет прожженное место и ставит на него заплатку.

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

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ КАМЕРЫ "АТМОСФЕРА-2":

• Полезный объем камеры - 300 м3.
• 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 пересчете на условный стык - 38х3-130 стыков.

Олег Кулешов,  korabel.ru

• Знакомство с инновациями в сфере сварочных технологий
• Могут ли роботы заменить сварщиков?
• Кто и как строит железнодорожные цистерны
• Лучших студентов по рабочим специальностям определили в Ингушетии
• В столице Урала выберут лучшего строителя и самую красивую сотрудницу стройкомплекса.
• Робот собирает металлоконструкции
• Полуфинал Национального Чемпионата профессионального мастерства по стандартам WorldSkills в Уральском федеральном округе
• Лучший сварщик поедет в Минск