Содержание Содержание .............................................................................................................. 0 1. Введение ............................................................................................................... 1 2. История и краткая характеристика предприятия ............................................. 2 3. Индивидуальное задание .................................................................................... 5 4. Основная часть .................................................................................................... 5 4.1 Описание установки ....................................................................................... 5 4.2 Кассета АРК .................................................................................................... 8 4.3 Описание и назначение сборочной единицы 445К. 11. 000 СБ............... 11 4.4 Технологический процесс механической обработки детали корпус головки 445К.11.001 .......................................................................................... 12 Список литературы ............................................................................................... 14
1. Введение Основными целями практики является: комплексное освоение обучающимися всех видов профессиональной деятельности, формирование общих
и
профессиональных
компетенций,
а
также
приобретение
необходимых умений и опыта практической работы по направлению подготовки, специальности (профессии). Основные задачи практики: -
приобретение
профессиональных
профессиональных
компетенций,
навыков,
предусмотренных
формирование федеральными
государственными образовательными стандартами; - формирование практических профессиональных умений, приобретение практического опыта, освоение рабочих профессий в рамках модулей образовательных программ; -
формирование
знаний
о
назначении,
сущности
и
специфике
профессиональной деятельности, психологическая адаптация к избранной профессии, усвоение обучающимися знаний о социальной значимости профессии, требований к личности выпускника, среднего и высшего образования; - освоение современных производственных процессов, приобретение практического опыта по каждому из видов профессиональной деятельности и профилю подготовки; - развитие общих и профессиональных компетенций, профессионального опыта, гтовности к самостоятельной трудовой деятельности;
1
- приобретение навыков сбора, обработки, систематизации и анализа информации в целях выполнения курсовых, выпускных квалификационных работ.
2. История и краткая характеристика предприятия ПАО "Машиностроительный завод" - старейшее предприятие РФ, входящее в Топливную компанию «ТВЭЛ» Госкорпорации «Росатом». Завод был построен в годы Первой мировой войны для производства боеприпасов. Первая партия заводской продукции была выпущена 28 февраля 1917 г. Эта дата считается днем рождения завода. Развитие завода в последующие годы вывело его в ряд ведущих предприятий, обеспечивающих обороноспособность страны. В его цехах изготавливались снаряды, мины, авиабомбы. В 1941году здесь впервые в стране было организовано изготовление реактивных снарядов для знаменитых "Катюш" и "Ванюш". Завод внес значительный вклад в победу нашей страны в Великой отечественной войне. Трудовой подвиг заводского коллектива отмечен орденом Ленина. Практически все, трудившиеся на заводе в годы войны отмечены орденами и медалями. В конце 40-х-начале 50-х годов на предприятии осваивается ряд ядерных технологий, связанных с созданием "Ядерного щита" страны. Эти достижения завода отмечены в 1954 году вторым орденом Ленина. 1954 год стал началом развития нового направления деятельности завода
-
производства
тепловыделяющих
элементов
(твэл)
и
тепловыделяющих сборок (ТВС) для атомной энергетики. В этом году была изготовлена первая партия ТВС для первой в мире АЭС, построенной в городе Обнинск. Следующим этапом в этом направлении явилась организация производства активных зон для атомного флота страны. В декабре 1959 года 2
был спущен на воду первый атомный ледокол (ледокол "Ленин") с ядерным топливом, изготовленным на предприятии. В 1965 году
начато
серийное
производство
тепловыделяющих
элементов для атомных электростанций В 1982 году на заводе впервые в мировой практике введена в эксплуатацию автоматизированная линия изготовления твэл. В последующие годы вошли в строй еще несколько подобных линий для производства твэл для реакторов РБМК, ВВЭР, БН. Создание этих линий удостоено двух Государственных премий СССР и Государственной премии Российской Федерации. Более 60 работников предприятия являются лауреатами Ленинской премии, Государственной премии и премии Совета Министров СССР. С середины 90-х годов технологические возможности производства ядерного
топлива
ПАО
"Машиностроительный
завод"
оказались
востребованными в Западной Европе. Выходу на западный рынок способствовало
получение
заводом
ряда
престижных
дипломов
и
сертификатов, удостоверяющих высокие показатели качества его продукции. С пуском в 2003 году высокоавтоматизированного комплекса "сухой конверсии" мощность завода по производству порошка диоксида урана, используемого при изготовлении ядерного топлива, достигла рекордного в мире уровня. Существенному росту объемов производства способствовала сдача в 2004 году в эксплуатацию линии производства твэл по проектам иностранных партнеров, в том числе компании "Framatome ANP" (Areva NP). [3] Публичное Акционерное Общество «Машиностроительный завод» — производитель ядерного топлива для атомных электростанций. Завод производит ТВС для реакторов ВВЭР-440, ВВЭР-1000, РБМК-1000, БН-600, 3
БН- 800, ЭГП, PWR и BWR и топливные таблетки для поставок иностранным заказчикам. Также выпускает ядерное топливо для исследовательских реакторов и транспортных энергетических установок. Кроме того, в ПАО «МСЗ» освоено производство ПЭЛ и ОР СУЗ (поглощающих элементов и органов регулирования систем управления и защиты). Завод входит в состав Топливной компании «ТВЭЛ» Госкорпорации «Росатом». Около 60-ти атомных реакторов (1/8 часть от количества в мире) в 15 странах Европы и Азии работают на ядерном топливе, производимом ПАО «МСЗ». Предприятие имеет длительные контракты, в том числе 20-летнее сотрудничество с Areva, с которым выполнило более 100 перегрузок топлива в 10 западноевропейских реакторах PWR и BWR. Расширяет рынки сбыта и ассортимент продукции. Градообразующее предприятие г. Электросталь Московской области. ПАО «МСЗ» — предприятие c богатой историей и традициями. Завод был основан в 1917 году как снаряжательный (оружейный) для снабжения армии боеприпасами в годы Первой мировой войны. Первая партия заводской продукции была выпущена 28 февраля 1917 года. Во время Великой Отечественной войны завод также снабжал советскую армию боеприпасами, при этом впервые в стране снаряжал реактивные снаряды для гвардейских миномётов «Катюша» и «Ванюша». В 1945 году, в эпоху создания «ядерного щита» и последовавших за ним становления и развития отечественной атомной энергетики, завод стал первым промышленным предприятием атомного проекта и был перепрофилирован для выполнения новых задач. 1954 год стал годом начала производства тепловыделяющих элементов (твэлов) и тепловыделяющих сборок (ТВС) для атомной энергетики. [4]
4
3. Индивидуальное задание Руководителем практики от предприятия для работы в соответствии с целями и задачами технологической практики были выданы чертежи и техпроцесс изготовления головки поглощающей надставки кассеты АРК ВВЭР-440. Задание включает в себя чертеж корпуса головки, чертеж пальца, сборочный чертеж, сопутствующую документацию. 4. Основная часть 4.1 Описание установки Реактор ВВЭР – 440 относится к типу корпусных реакторов на тепловых нейтронах, где замедлителем нейтронов и теплоносителем является вода. РУ ВВЭР-440 имеет шесть циркуляционных петель первого контура, расположенных вокруг цилиндрической герметичной шахты реактора в герметичном боксе. В каждой петле имеют место главный циркуляционный насос (ГЦН) и парогенератор, соединённые главными циркуляционными трубопроводами с условным диаметром 500 мм, а также главные запорные задвижки (на «холодных» и «горячих» нитках) Ду500. Технические характеристики данной реакторной установки приведены в таблице 1 Таблица 1. Технические характеристики РУ ВВЭР-440 Характеристика
Размерность
Величина
Тепловая мощность
МВт
1375
КПД (брутто)
%
32
Расход теплоносителя через а.з.
м 3 ⁄ч
42600
Давление первого контура
МПа
12.26
Давление пара перед турбиной
МПа
4.4
Температура на входе в а.з.
˚С
270
Температура на выходе из а.з.
˚С
317
5
Эквивалентный диаметр а.з.
мм
2880
мм
2460
Диаметр ТВЭЛ
мм
9.1
Число ТВЭЛ в кассете
шт
126
Число кассет в активной зоне
шт
349
Загрузка урана
т
42
Среднее обогащение урана
%
3,5
Среднее выгорание топлива
%
28,6
Паропроизводительность
т⁄ч
452
Высота активной зоны (рабочее состояние)
Состав реактора ВВЭР-440: - корпус реактора; - верхний блок; - ВКУ: шахта, днище шахты, корзина для установки кассет, БЗТ. Основной функцией корпуса реактора является размещение в нём ВКУ. Вместе с ГЦТ образует герметичный тракт течения теплоносителя. Верхний блок состоит из блока размещения приводов СУЗ (включая их систему охлаждения) и датчиков контроля, сферической крышки. Крышка с корпусом рассчитаны на рабочее давление 12.5 МПа. Верхний блок имеет траверсу для осуществления снятия или постановки блока. Между крышкой и фланцем корпуса имеет место система круглых никелевых прокладок. Шахта выполняет функции разделения водяного пространства, служит опорой для «корзины». Шахта представляет собой нержавеющую обечайку, с креплением своим верхним фланцем на кольцевом бурте в горловине корпуса и с центровкой нижней части по шпонкам на корпуса реактора. К бурту в нижней части шахты крепится эллиптическое днище и фиксируется шпонками. Днище состоит из обечайки и 37 обсадных труб, связывающих верхнюю решётку с нижней. В обсадных трубах располагаются 37 защитных 6
труб АРК под кассеты АРК. Верхняя часть шахты выполняет функцию выравнивания скорости потока т/н перед выходом из реактора. К шахте реактора крепится экран, защищающий корпус от нейтронного и гамма излучения. Выемная армирует
корзина
структуру
активной
зоны, обеспечивает вертикальное положения
кассет.
представляет
собой
цилиндрическую нижней
Корзина
плитой,
обечайку в
с
которой
расположены втулки под РК и отверстия под АРК. Блок выполняет
защитных функции
труб защиты
штанг механизмов СУЗ и кассет АРК, а также для поджатия кассет и препятствия их всплытию. Рис. 1. Реактор ВВЭР-440 1 – крышка, 2 – БЗТ, 3 – шахта, 4 – кассета АРК, 5 – кассета рабочая, 6 – корпус, 7 – днище шахты
7
4.2 Кассета АРК Кассета АРК (рис. 2,3) является рабочим органом СУЗ, состоит из надставки (поглотителя) и тепловыделяющей сборки. Надставка и тепловыделяющая сборка после их загрузки в реактор соединяются между собой промежуточной штангой, которая проходит через надставку и посредством захвата сцепляется с головкой тепловыделяющей сборки. Штанга СУЗ сцепляется с верхней головкой промежуточной штанги. Кассета АРК перемещается в активной зоне в вертикальном направлении с помощью штанги привода или самоходом (падение под собственным весом). Кассета АРК выполняет следующие основные функции: - обеспечивает быстрое прекращение цепной реакции деления в реакторе путем быстрого введения в активную зону поглотителя с одновременным выведением из активной зоны топливной части; - участвует в автоматическом регулировании в целях поддержания мощности реактора на заданном уровне и перевода его с одного уровня мощности на другой; - компенсирует быстрые изменения реактивности (температурный, мощностной эффекты и т.д.). Надставка (рис. 2) является составной частью кассеты АРК и состоит из следующих основных частей: головки, чехловой трубы, 22-х вкладышей, трубы центральной и хвостовика.
Головка надставки предназначена для размещения в ней
транспортных пальцев, а также для закрепления верхнего торца кожуховой трубы.
Вкладыши изготовлены из боросодержащей стали и используется
для поглощения нейтронов. Вкладыш представляет собой шестигранную трубу толщиной 7,1 мм, высотой 102 мм и размером «под ключ» 137 мм. На наружной поверхности каждой грани расположены 4 сферических выступа высотой 2,5 мм и радиусом сферы 8 мм. При снаряжении надставки 8
вкладышами с помощью данных выступов происходит центрирование вкладышей внутри кожуховой трубы. Материал вкладышей – хромоникелевая нержавеющая сталь с добавками естественного бора (1,6…2,0)% по массе.
Труба центральная предназначена для формирования внутренней
проточности части и необходимых поглощающих свойст надставки.
Чехловая труба предназначена для формирования жесткого
силового каркаса надставки и рамещения в ней вкладышей. Кожуховая труба с помощью контактной электросварки соединяется с головкой и хвостовиком надставки.
Хвостовик надставки предназначен для закрепления нижней части
кожуховой трубы и формирования посадочной цилиндрической поверхности, по наружному диаметру которой хвостовик надставки соединяется с головкой ТВС кассеты АРК. На цилиндрической поверхности хвостовика имеются два вертикальных паза, в которые (при сборке надставки с ТВС) входят пальцы головки ТВС, фиксирующие надставку от поворота в головке ТВС.
9
Рис. 2 Рис. 3 1 – головка, 2 – хвостовик, 3- труба кожуховая 1 – головка, 2 – хвостовик, 3 – чехол, 4 – вкладыш из бористой стали, 5 – центр. труба, 4 – твэл, 5 – решетка дистанционир., 6 – палец захватный 6 – решетка верхняя, 7- решетка опорная, 8 – решетка защитная, 9 – труба центральная, 10 – палец захватный, 11- седло, 12 – демпфер
10
4.3 Описание и назначение сборочной единицы 445К. 11. 000 СБ Головка состоит из: Корпус головки 445К.11.001 Палец 444РК.30.004-01 Детали
головки
изготовлены
из
стали
08Х18Н10Т.
Сборка
представляет из себя шестигранный элемент с приваренными в двух противоположных гранях металлическими пальцами. На конце цилинрическая часть с 3 ребрами под 120 градусов, на переходной конусовидной части профрезерованы отверстия. Головка надставки предназначена для размещения в ней пальцев, за которые цепляется перегрузочная машина, а также для закрепления верхнего торца кожуховой трубы. Используемые станки: 1М63 16К20 Doosan PUMA 400 Doosan Mynx 650 6P13
11
№ установа
005
-
010
1
010
2
010
3
015
4
Содержание установа
Способ закрепления
Заготовка - поковка Подрезать торец, выдерживая 225-5 Трёхкулачковый Точить наружную поверхность до ∅168-1 патрон на длину 140+5 Подрезать торец выдерживая длину 217-1 Центровать Трёхкулачковый Сверлить сквозное отверстие ∅38±1 патрон Точить наружную поверхность до ∅155±0,5 на длину 85+1 Расточить отверстие поковки с ∅100 до Трёхкулачковый патрон ∅117+1 на глубину 120+1
Трёхкулачковый патрон
Токарная с ЧПУ
12
Инструмент Резец ВК8 ГОСТ 18880-73 Резец ВК8 ГОСТ 18877-73 Резец ВК8 ГОСТ 18880-73 Резец ВК8 ГОСТ 18877-73 Сверло ГОСТ 14952-75 Сверло ГОСТ 10903-77 Резец ВК8 ГОСТ 18879-73 PSBNR 2525M 15 резец 570-3С 32 320 Оправка расточная антивибрационная 570 DWLNR 32 08 LE головка быстросменная 570-3С 25 255 Оправка расточная антивибрационная 570 SCLCR 25 09 LE головка быстросменная DCLNR 2525M 12 резец HELIR 40C 412 резец расточной
Номер эскиза
Операци я
4.4 Технологический процесс механической обработки детали корпус головки 445К.11.001
1 2
3
4
5
020
5
Токарная с ЧПУ
025
6
Фрезеровать шестигранник в размер 146-1
030
7
Расточить до ∅120+0,5 на глубину 121+1
Трёхкулачковый патрон
УДГ оправка Трёхкулачковый патрон Оправка АДГ Оправка
035
8
Фрезерная с ЧПУ
040
9
Фрезерная с ЧПУ
045
10
Фрезерная с ЧПУ
АДГ Оправка
11
Расточить внутреннюю поверхность выдерживая размеры ∅120+0,22; ∅120,3+0,25; 121+1 Расточить конусную поверхность, выдерживая размеры ∅130±0,5; 30°±1° Расточить R3±1,5
Трёхкулачковый патрон
050
Оправка
13
PSBNR 2525M 15 резец PCLNR 2525M 12 резец HELIR 2525 6T30 резец RF123H25 2525BM резец S20R SCLNR 09 резец расточной 570-3С 20 200 Оправка расточная антивибрационная 570 SCLCR 20 09 головка быстросменная Фреза ГОСТ 1092-80
Резец расточной
6
7 8
Фреза ГОСТ 1092-80 Сверло «Sandvik» Развертка Фреза ГОСТ 17026-71 ∅20 Фреза ГОСТ 17026-71 ∅18 Сверло ГОСТ 10903-77 Сверло ОСТ-Express Фреза ГОСТ 3964-69
10
Резец расточной
12
9
11
Список литературы 1. Шмелев В.Д., Драгунов Ю.Г., Денисов В.П., Васильчеснко И.Н. Активные зоны ВВЭР для атомных электростанций. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. – 220 с.: с ил. 2. Адамов Е.О. Машиностроение ядерной техники. Т.IV-25. В 2-х кн. Кн. 1. Машиностроение, 2005 г., 960 с. 3. http://www.elemash.ru 4. https://ru.wikipedia.org
14