Модернизированная система преднапряжения защитной оболочки (СПЗО-М) – надежное решение для безопасности и надежности российских АЭС от отечественного производителя. О разработке рассказал руководитель проекта ООО «Следящие тест-системы» Алексей Аксененко
– Алексей Викторович, ООО «Следящие тест-системы» в этом году произвело поставку арматурных пучков модернизированной системы преднапряжения защитной оболочки на Ростовскую АЭС. Каковы особенности этой системы?
– Да, действительно, мы завершили большую работу, которая стартовала в 2014 году с разработки рабочей конструкторской документации (РКД) на арматурные пучки модернизированной системы предварительного напряжения защитной оболочки (СПЗО-М), а уже в 2017 году была произведена первая поставка нашей продукции на АЭС. Данная система предназначена для применения на защитных оболочках действующих АЭС с реакторными установками В-187, В-338 и В-320. Модернизированная СПЗО пришла на замену системе преднапряжения старого поколения (СПН-1000). В основу старой системы преднапряжения был заложен единый арматурный канат, состоящий из 456 параллельных проволок диаметром 5 мм. При разработке РКД были учтены недочеты прошлой системы преднапряжения, одним из которых являются малые радиусы перегиба арматурного каната на анкерных устройствах. В процессе проверки остаточного усилия натяжения и подтяжки арматурных канатов в этих местах могут происходить обрывы проволок, что может привести к обрыву целого каната. В современной системе преднапряжения предусмотрено индивидуальное закрепление арматурных канатов клиновыми зажимами. Данная система закрепления обеспечивает высокую надежность анкеровки, что подтверждено испытаниями и опытом эксплуатации более чем на 500 объектах, на которых применялась система преднапряжения ООО «СТС».
– Расскажите, каким образом вы испытываете и контролируете качество своей продукции.
– Арматурные пучки состоят из множества самостоятельных элементов, изготавливаемых на различных предприятиях. Большую часть элементов мы изготавливаем на собственном производстве. Окончательная сборка арматурного пучка осуществляется непосредственно на энергоблоке АЭС.
Мы придерживаемся трех основных принципов. Во-первых, мы тщательно проверяем наших субпоставщиков. Проводим выездные аудиты. Проверяем статистические данные результатов приемо-сдаточных испытаний продукции. Для изготовления комплектующих мы привлекаем отечественных производителей, готовых выполнять предусмотренные требования по обеспечению качества. Во-вторых, мы проводим отдельные испытания элементов системы преднапряжения. Особые требования предъявляются к арматурным канатам. Данные изделия выпускаются согласно требованиям ГОСТ 53772-2010 «Канаты стальные арматурные семипроволочные стабилизированные». Помимо требований, установленных ГОСТ 53772-2010, арматурные канаты подвергаются специальным испытаниям, подтверждающим их работоспособность при низких температурах. Проводятся лабораторные испытания по определению релаксации арматурного каната при +40 °С. Ряд испытаний проводится для подтверждения свойств инъекционного раствора. Для СПЗО-М применяются два типа инъекционных растворов. К раствору, который закачивается в зоне перегиба арматурного пучка, предъявляются достаточно высокие требования по прочности в 120 МПа. Другой же раствор должен обладать хорошей подвижностью в течение 6 часов и при этом набирать требуемую прочность на 3–4 сутки после инъектирования. В-третьих, мы проводим комплексные испытания арматурного пучка в сборе. В специализированной лаборатории проверяется усталостная прочность арматурного пучка.
На специально сооруженном макете проверяется возможность монтажа, инъектирования и натяжения арматурных пучков до начального контролируемого усилия натяжения.
В частности, для опытного образца были проведены комиссионные приемочные испытания арматурного пучка на испытательном полигоне ООО «СТС» в г Туле. В испытании принимали участие представители АО «Концерн Росэнергоатом», АО «Атомэнергопроект», АО «ВО «Безопасность», ФБУ «НТЦ ЯРБ» Ростехнадзора, НИЦ «Строительство» и других организаций.
– Получается, ваша компания осуществляет конструирование СПЗО-М и является головным изготовителем?
– Да, компания имеет семь лицензий надзорных органов, позволяющих нам осуществлять конструирование, проектирование, изготовление, монтаж и эксплуатацию системы преднапряжения защитных оболочек. На собственном производстве в Москве мы изготавливаем всю анкерную систему. Так как элементы системы относятся ко второму классу безопасности, их изготовление осуществляется под контролем уполномоченной организации по планам качества. В компании и на производстве, в частности, внедрена интегрированная система менеджмента качества. На производстве отлажены специальные процессы, такие как химико-термическая обработка, она необходима при изготовлении клиновых зажимов для повышения их твердости.
Кроме элементов арматурного пучка СПЗО-М, мы изготавливаем оборудование для выполнения строительно-монтажных работ. В основном это гидравлическое оборудование, работающее на высоком давлении до 70 МПа.
До конца года наше производство завершит изготовление шести новых домкратов с увеличенным ходом штока поршня натяжения арматурного пучка, что сократит сроки производства работ и уменьшит трудозатраты. Данные домкраты позволяют производить натяжение арматурных пучков на усилие 1500 тс. С применением аналогичных домкратов, но с меньшим ходом в октябре наша организация завершила работы по обжатию защитной оболочки здания реактора энергоблока № 7 Нововоронежской АЭС.
Мы гордимся тем, что нам удалось выполнить поставленную Госкорпорацией Росатом задачу по импортозамещению системы преднапряжения защитных оболочек. На Ростовской АЭС абсолютно все компоненты отечественного производства, например, арматурные пряди с низкой релаксацией диаметром 15,7 мм с временным сопротивлением 1860 МПа в полиэтиленовой оболочке со смазкой производства АО «Северсталь-метиз». Такие пряди применяются в строительной отрасли для изготовления особо ответственных конструкций. Ранее при замене арматурных канатов СПН-1000 на арматурные пучки СПЗО-М на действующих АЭС применялись только импортные арматурные пряди, в основном европейского производства.
– Окончательная сборка арматурного пучка производится непосредственно на блоке АЭС?
– Да, это так. Арматурные пучки системы преднапряжения защитной оболочки относятся к мелкосерийной продукции, собираемой на месте эксплуатации. На специально оборудованной площадке длиной порядка 200 метров по одной пряди начинается формирование арматурного пучка. Арматурные пряди укладываются в специально оборудованный желоб. После монтажа количества прядей, предусмотренного проектом, производится обварка технологических захватов, которые будут использованы при протяжке арматурного пучка. Затем смотанный в бухту арматурный пучок доставляется на купол защитной оболочки. При помощи машины выдачи пучков и лебедки производится протяжка пучка в каналообразователь. Затем производится инъектирование зоны перегиба высокопрочным инъекционным раствором, потом инъектирование ветвей каналообразователя раствором для преднапряженных конструкций. После набора требуемой прочности инъекционного раствора производится одновременное двухстороннее натяжение арматурного пучка специальными гидравлическими домкратами ДН-55. В процессе натяжения выполняется контроль усилия по показаниям манометра класса точности 0,6 и контроль вытяжки арматурных прядей. Окончательным этапом монтажа является процедура по консервации выпусков арматурного пучка.
Наша компания имеет богатый опыт монтажа систем преднапряжения на различных объектах. Непосредственно на Ростовской АЭС наша компания собственными силами осуществила замену трех арматурных канатов системы СПН-1000 на арматурные пучки СПЗО-М. Оборудование для демонтажных работ было предоставлено АО «Атомэнергоремонт», монтажные работы были выполнены с применением оборудования собственного производства. Для нас это была достаточно амбициозная задача, с жесткими ограничениями по срокам выполнения работ. Перед нами были поставлены условия не только выполнить договорные сроки, но и сократить их на пять суток. Предварительная подготовка, отлаженное взаимодействие подразделений, высококвалифицированный персонал и организация двухсменной работы позволили досрочно завершить монтаж арматурных пучков, что способствовало сокращению сроков проведения ППР энергоблока.
– Чем ваша продукция отличается от иностранных аналогов?
– Важным отличием является невысокая себестоимость продукта по сравнению с иностранными поставщиками. Основные затраты складываются из стоимости проектирования, изготовления арматурных пучков, оборудования для монтажа и самих монтажных работ. Все эти операции мы выполняем собственными силами. Есть значительные отличия в конструкции. За счет уменьшения составных элементов анкерная система получилась равнопрочная и более удобная при проведении монтажных работ. Применен новый подход при консервации выпусков арматурных канатов, позволяющий производить мониторинг арматурных пучков без расконсервации конструкции.
– Каковы дальнейшие планы по применению вашей продукции?
– Наша продукция изначально была очень конкурентоспособна, а с учетом государственной программы по импортозамещению мы находимся, пожалуй, на самой выгодной позиции. Проделанная техническая работа позволяет нам применять нашу продукцию на любой АЭС. Это подтверждается положительным заключением ФБУ «НТЦ ЯРБ» Ростехнадзора. Мы открыты для новых потребителей и готовы предложить взаимовыгодные условия.
Алексей Комольцев для журнала РЭА (по материалам компании)
