Только здесь и делают цирконий
Огромный манипулятор с мощным захватом, похожим на стальную руку, достает из печи раскаленный докрасна слиток длиной метра два. Операторов предупреждают: второго дубля не будет, нужно снимать сразу. Так начинается пресс-тур на Чепецкий механический завод, единственное в России предприятие, выпускающее цирконий — основной конструкционный материал активных зон ядерных реакторов.
Цех № 60 огромен: два футбольных поля, не меньше. Здесь сосредоточен металлургический передел производства циркония и титана: в этом цехе «рождаются» слитки.
Циркониевый слиток — итог многих технологических операций. Его получают из металлического порошка, который прессуют в брикеты, спекают в печи, нагревая до 1000 °C. Затем обвязывают прутками йодидного циркония и вновь переплавляют.
И это еще не все. Для ряда номенклатур слиток массой 3,5 т проковывают, чтобы придать металлу нужную структуру: на раскаленный цирконий опускается молот с усилием в 1200 т.
«Раньше работали на ручном механическом прессе. Точность, конечно, была меньше. Тогда допуск был 5 мм, сейчас, на автоматическом прессе, не более 2 мм», — рассказывает начальник цеха № 60 Дмитрий Худяков.
Следующий этап — цирконий отправляется на прокатный стан. Всего за четыре минуты сечение 3,5-тонной заготовки уменьшается с 450 до 260 мм. А длина при этом увеличивается. Затем раскаленную циркониевую колбаску режут на части, а они, в свою очередь, идут на изготовление прутков или оболочек твэлов.
ФАКТЫ ПРО ЧМЗ
- Завод построен на берегу реки Чепца — отсюда его название.
- Главный работодатель Глазова.
- Крупнейший энергопотребитель Удмуртии.
На Чепецком механическом заводе выпускают как цирконий ядерной чистоты, так и его сплавы: Э110, Э125 и Э635. Из Э110 изготавливают оболочки твэлов — трубки, которые уже на другом заводе начиняют урановыми таблетками. Группу твэлов (их количество зависит от типа реактора) объединяют в тепловыделяющую сборку.
Кроме циркония на ЧМЗ производят титан и сплавы из него. Особая гордость предприятия — интерметаллидные соединения. Они используются, например, в авиации — для изготовления жаростойких лопаток реактивных двигателей. Раньше эти сплавы российские предприятия покупали на Украине. Но с ухудшением отношений между странами встал вопрос импортозамещения, и на ЧМЗ его успешно решили. Так что теперь Чепецкий механический завод не только единственный в России производитель циркония, но и единственный производитель интерметаллидных титановых сплавов.
Поразительно, но огромный цех даже в разгар рабочего дня выглядит практически безлюдным. По сути в ковке слитков заняты всего два человека: водитель манипулятора перемещает раскаленный слиток металла из печи на пресс, а кузнецоператор управляет проковкой. Работу прокатного стана контролирует тоже один человек. Самый многолюдный участок в цехе — резка, но и тут не более десятка рабочих. Причина тому — автоматизация производства. Ее результаты видны и в других цехах.
С «прямолинейной» точностью
Следующий этап, который цирконий проходит на пути к твэлам, — гидравлический пресс, выдавливающий из заготовок трубы. Работа на нем также автоматизирована. Все, что требуется от оператора, — загрузить в него при помощи подъемного оборудования нагретые заготовки и стальные шайбы (типоразмеры). Остальное машина делает сама. На выходе получается труба, в которой уже угадываются очертания оболочки тепловыделяющего элемента. Правда, для оболочки твэла ее диаметр великоват, но длина уже сопоставима — около 4 м.
Здесь важно получить трубу определенного наружного и внутреннего диаметра с высокой точностью. Не менее важна «прямолинейность» изделия: трубка должна быть абсолютно прямой, без изгибов. На этом этапе допуск по толщине стенки трубы и по «прямолинейности» — существенно меньше миллиметра, а это уже ювелирная работа.
ЦИРКОНИЙ И КРАСОТА
Главная особенность циркония — коррозионная стойкость. Его не каждая кислота возьмет, при этом выглядит он как драгоценный металл. Эти свойства продукта стали основой для нового бизнеса — изготовления сувенирных изделий. Рекламу циркониевых браслетов из 1990-х помнят многие, в те годы и зародилось это коммерческое направление работы на ЧМЗ. Потом наладили производство медицинских изделий из циркония — этот металл обладает высокой устойчивостью к коррозии, не вызывает аллергии и считается прекрасным антисептиком.
Сейчас на дочернем предприятии Чепецкого механического завода «Прибор-сервис» производят сувенирные изделия: выпускают стопки, чарки, подносы с символикой. Недавно выполнили крупный заказ — подстаканники для РЖД. Атомщикам из Индии очень понравился набор циркониевых шахмат.
А еще на предприятии могут написать целую картину на циркониевой пластине. Дело в том, что в результате особой обработки цирконий способен окрашиваться в десяток различных цветов. Глазовские умельцы обрабатывают художественный эскиз, получая в результате уникальное изделие.
Женщины и роботы
Качество готовых оболочек твэлов проверяют на участке технического контроля. Здесь автоматизированы процедуры вихретоковой и ультразвуковой проверки. Но визуальный контроль пока выполняют люди. И хотя до конца 2019 года в цехе должна появиться установка с машинным зрением, полностью заменить труд контролеров (в основном это женщины) она, скорее всего, не сможет.
«У наших контролеров стопроцентное зрение. Сотрудницы контроля достигли такого профессионализма, что находят дефекты размером в 30 микронов. Это нижний порог допуска. Если размер меньше, на качество изделия он не влияет», — объясняет заместитель директора по производству Алексей Майков.
Автоматизация скоро облегчит и труд упаковщиц готовых изделий. «В ближайшее время запустим новый упаковочный стан, — рассказывает лидер малой группы упаковщиц Наталья Дулова. — И тогда мы будем только готовить тару, а вручную переносить тяжелые пучки твэлов уже не придется».
Автоматизация, конечно, ведет к сокращению рабочих мест. Но, как пояснил начальник цеха № 90 Константин Абрамушин, увольнения рабочим на ЧМЗ не грозят. «Наши люди — универсалы. Имеют по несколько специальностей, поэтому без работы не останутся», — уверен он.
Есть интересная история?
Напишите нам
