В приуральском Глазове расположено единственное в России производство циркония. На ЧМЗ в цехе № 60 из циркония делают слитки для оболочек топливных элементов, на которых работает каждый шестой реактор в мире. Зачем твэлы из циркония понадобились ледоколу «Ленин», почему кузнецы сильнее борцов и что еще изготавливают мастера завода — в нашей юбилейной подборке.
Как все начиналось
Для первых советских АЭС оболочки твэлов делали из аустенитных нержавеющих сталей. В 1950‑е годы, когда приняли решение строить суда с атомными реакторами, для твэлов понадобились новые материалы. Нержавеющие стали не годились: под действием напряжения в них происходит коррозионное растрескивание, что влечет разгерметизацию твэлов. На ледоколе, где сложнее обеспечить безопасность, такой инцидент недопустим. Началась разработка сплавов на основе циркония, обладающего высокой коррозионной стойкостью.
25 февраля 1958 года вышел приказ о создании металлургического цеха по производству циркония. Сегодня это цех № 60. Первые твэлы с оболочками из особо чистого йодидного циркония установили в реакторе первого в мире атомного ледокола «Ленин».
Рождение слитка
Цех № 60 огромен: два футбольных поля, не меньше. Здесь работают порядка 400 человек. Все начинается с гидрометаллургического передела, где из сырья получают циркониевый порошок. Его прессуют в брикеты, брикеты сваривают между собой и плавят в вакуумно-дуговой печи. Из печи выходят слитки весом до 3,5 т. Их нагревают до 1,1 тыс. °С и перемещают к ковочному комплексу. Пресс с усилием 1,2 тыс. т опускается на слиток, придавая ему необходимую геометрию и механические свойства. Следующий этап — цирконий отправляется на прокатный стан. Всего за четыре минуты сечение 3,5‑тонной заготовки уменьшается с 450 до 260 мм. Длина, соответственно, увеличивается. Затем раскаленную циркониевую колбаску режут на части, которые идут на изготовление оболочек твэлов и элементов ТВС.
Ручная ковка
Работа в цехе в первые десятилетия была очень тяжелой. До 500 т металла в день ворочали и обрабатывали вручную. Загружали брикеты в печь, вынимали слитки, расковывали, вытягивали и рубили кузнечным топором на мерные части. Потом грузили на тележку, снова волокли к печи, загружали… За смену кузнец обрабатывал минимум 10 слитков по 40 кг. «Требовалась и физическая сила, и выносливость, и сноровка, — рассказывает ветеран цеха Павел Ткаченко. — К нам приходили здоровые ребята, борцы, хоккеисты, но даже они надолго не задерживались. Помню, обращаюсь к одному: «Ты ж борец». Отвечает: «Ну и что? Там работают одни мышцы, здесь — другие». Очень тяжело, говорили. А мы привыкли. Хотя у нас ребята были не сказать что здоровяки — щуплые, худощавые. Но опыт был и сноровка».
Полный материал читайте в отраслевой газете «Страна Росатом».
