Циркониевая труба в Жезказгане

Циркониевая труба - металлоизделие цилиндрической формы с круглым сечением и проходящей по всей его длине полостью, которая предназначена транспортировки веществ в третьем и втором агрегатных состояниях. Изготавливаются трубы из циркониевых сплавов ядерной чистоты, в составе которых может содержаться от 1 до 2,5% ниобия, а также массовые доли углерода, азота, железа, олова, кислорода, меди, водорода и пр.

Данный металлопрокат производится с соблюдением ТУ. Это значит, что изделия отвечают всем прописанным в нормам и требованиям к физико-химическим параметрам, а также к качеству. Поставляются они после отжига в вакууме и травления поверхностей (наружной и внутренней).

Изготовление трубной металлопродукции из циркония

Существуют несколько разновидностей металлопродукции данного вида, в частности:

• оболочечные холоднокатаные трубы (марки Э110 и из сплава Э635);
• бесшовные холоднокатаные канальные (Э125);
• высокоточные бесшовные трубы TREX, изготавливаемые из сырья, которое получают по магний-хлоридной технологии.

Марки исходного сырья: 110Б, 110Б43, 110Б4, 125Б, Э110К, Э110, Э635, ЦН25Т3, R 705, R702, R706, R703. В своем составе Э100 имеет не менее 99,7% циркония, а Э110 и Э125 – 99,5% (в сумме с ниобием и гафнием).

Процесс изготовления труб, особенно тонкостенных, характеризуется большими техническими требованиями к качеству металла (по содержанию примесей и включений, химическому составу в целом), к допускам на геометрические параметры труб. Заготовками служат, полученные прессованием прутки, а также просверленные стержни. С целью защиты от окисления стержень при волочении закладывают в герметичную металлическую оболочку (это может быть мягкая сталь либо медь) и осуществляют процесс со смазкой на графитовой основе. В результате, получаемая защитная оболочка препятствует растрескиванию поверхности трубы.

Технологический процесс изготовления трубной продукции включает следующие основные моменты:

• Получение трубных заготовок (слитков сплавов циркония нужного состава). Осуществляется посредством плавки преимущественно в вакууме;
• Холодная прокатка изделий на трубных станках;
• Травление, проверка качества поверхности как внешней, так и внутренней;
• Промежуточная термообработка;
• Прокатка трубных изделий на конечный размер;
• Травление в кислотном растворе и обезжиривание;
• Окончательная термообработка;
• Правка изделий;
• Отделка поверхности (шлифование, дробеструйная обработка);
• Испытание и контроль труб.

Контролируются трубные изделия ультразвуковым дефектоскопом на наличие недопустимых дефектов в толще металла, а также на внутренней и наружной поверхностях.

Каждая готовая труба запаковывается полиэтиленовой пленкой либо бумагой и помещается в деревянную или металлическую тару (контейнеры, ящики), где исключается возможность ее смещения внутри тары, повреждения поверхности, загрязнения, изменения формы.

Преимущества труб из циркония

Вне зависимости от принадлежности к подгруппе или задействованной марки сырья, трубы из циркония обладают такими характеристиками, как:

• устойчивость к щелочам, аммиаку и кислотам;
• жаростойкость, прочность;
• ковкость, парамагнетизм;
• стойкость к воздействию морской и пресной воды;
• сопротивление разрушению;
• хорошо поддаются резке, свариванию;
• подвержены всем видам горячей и холодной обработки давлением;
• устойчивость к коррозии;
• хорошо задерживают радиационное излучение.

Применение циркониевой трубы

Этот металлопрокат зачастую используется в областях, где применимы высокие и точные технологии. Он востребован в качестве материалов в электротехнике, атомной энергетике при создании ядерных реакторов, в атомном машиностроении, военно-промышленном комплексе, приборостроении, на химических заводах. Трубные циркониевые изделия применяются для изготовления электродов для электроэрозионных станков.

Используются в крайне активных и химически агрессивных средах либо в термоядерных реакторах в ТВЭЛ (тепловыделяющих элементах, в которые загружается ядерное топливо). Оболочки таких топливных сборок должны производиться из высококачественного, подходящего для активной зоны реакторов, металла. Способность циркония выдерживать высокотемпературные режимы и значительное давление, а также задерживать радиацию делают циркониевую трубную продукцию незаменимой в этих областях.