Svařovací roboti v jaderné energetice

publikováno:
autor:
Svařovací hlava robota během zkoušek (Zdroj: Rosatom) Svařovací hlava robota během zkoušek (Zdroj: Rosatom)

Jaderná energetika se dá obecně považovat za velmi konzervativní obor, protože se klade extrémní důraz na bezpečnost, takže zavádění inovací je poměrně dost dlouhý proces. Na druhou stranu takto velký důraz na bezpečnost podporuje vývoj nových technologií a některé patří k těm nejvýjimečnějším.

Jednou z oblastí s vysokou technologickou náročností v jaderné energetice je svařování. Velkou roli v ní hrají nároky na kvalitu produkce, které se neustále zvyšují. Zavádějí se tedy automatizované svařovací stroje a přístroje pro defektoskopickou analýzu svaru. Vše s cílem zajištění co nejvyšší kvality produktů.

Používání ve výrobě

Například při výrobě parogenerátorů používá ruská korporace pro atomovou energii Rosatom robotické svařovací centrum, které přivařuje nátrubek k nádobě. Tento robot, který zavařuje velmi složitě tvarovaný spoj obou dílů, zvyšuje kvalitu svaru, zkracuje dobu svařování a snižuje množství použitého materiálu.

Dalším příkladem je robot pro laserové navařování antikorozní vrstvy nebo vrstvy z tvrdé slitiny, které do výroby v roce 2020 zavedl jeden z podniků Rosatomu, Petrozavodskmaš. Na rozdíl od původního plazmového svařování tento robot dokáže navařovat tenčí vrstvu kovu a vyžaduje o polovinu menší předehřev materiálu. Zpočátku byl používán především pro navařování vrstvy tvrdé slitiny na vnitřní stěnu dílů potrubí a armatur pro jadernou energetiku.

Podvodní svařovací robot

V prosinci 2020 prošel v Leningradské jaderné elektrárně praktickými zkouškami robot, který má za úkol kontrolovat těsnost a opravovat případné defekty ocelové výstelky bazénu vedle reaktoru. V tomto bazénu je několik let skladováno použité jaderné palivo poté, co bylo vyjmuto z reaktoru, a předtím, než bude vloženo do skladovacího kontejneru. Pokud byl odhalen defekt ve stěně bazénu, nabízely tradiční postupy několik metod opravy. Mohla se odpustit voda z bazénu a provést opravu klasicky nebo byla do bazénu ponořena speciální suchá komora, ve které proběhla oprava defektu, anebo se do bazénu potopil potápěč se speciálními elektrodami a defekt zavařil. V každém případě to znamenalo vyjmutí paliva z bazénu.

Nový robot je určen k tomu, aby případné defekty vyhledával pomocí ultrazvukového defektoskopu, určoval jejich souřadnice, čistil poškozený povrch, a nakonec jej přímo pod vodou zavařil. Při těchto pracích může zůstat použité jaderné palivo na svém místě a stejně tak zůstává zachována i provozní úroveň hladiny vody v bazénu.

Své použití robot najde v blocích s reaktory VVER-1200, které Rosatom postavil v Rusku v jaderných elektrárnách Leningradská II a Novovoroněžská II a které staví v zahraničí, například v Maďarsku, Finsku, Bělorusku, Turecku, Bangladéši ad. Tato technologie je i jednou z pěti nabízených pro výstavbu nových bloků v Česku, konkrétně verze VVER-1200 V-491 použitá v Leningradské elektrárně.

Vývoj robota trval několik let a probíhal za spolupráce několika firem. To, aby robot vydržel v radiaci a náročném prostředí bazénu s použitým palivem, zajišťoval výzkumný ústav CNIITMAŠ (součást strojírenské divize Rosatomu), systém pro podvodní svařování vypracoval výrobce svařovací techniky APS Radis a veškeré práce zastřešovala firma SKTB PR zabývající se vývojem robotizované techniky. Bylo nutné například vyvinout speciální svařovací drát, který umožní svařování pod vodou a který chyběl na ruském trhu. Řadu materiálů a technických řešení si vývojáři sami vyvinuli, protože v Rusku do té doby nebyly k dispozici patentované technologie.

× Full - Emerson