Témata
Reklama

Horké komory pro práci s radioaktivním materiálem

V Řeži u Prahy bylo vybudováno nové výzkumné centrum, jehož součástí byla také výstavba kom-plexu horkých komor. Účelem výstavby bylo vytvořit pracoviště pro bezpečnou práci s vysoce radi-oaktivním materiálem. Po pěti letech budování se na začátku roku 2017 podařilo úspěšně zahájit aktivní provoz laboratoří, které jsou schopné zpracování, mechanického testování a mikrostrukturní analýzy radioaktivních materiálů (tlakové nádoby, vnitřní vestavby reaktorů, pokrytí paliva) s aktivi-tou až 300 TBq 60Co, materiálů pro reaktory III. a IV. generace a fúzní reaktory.

Komplex zahrnuje deset horkých (8 gama a 2 alfa) a jednu polohorkou komoru (pro materiály s aktivitou do 250 GBq 60Co). Komory jsou vyrobeny z korozivzdorné oceli a vybaveny novými moder-ními technologiemi pro komplexní zpracování (soustružení, frézování, vrtání, broušení, elektrojiskrové obrábění atd.), mechanické testování (deformační a únavové zkoušky, tečení/creep, korozněmechanické zkoušky atd.), mikrostrukturní analýzu pomocí optické a skenovací elektronové mikro-skopie a také měření lokálních mechanických vlastnosti (modul pružnosti, tvrdost, indentační creep). Všechny boxy jsou hermetické z důvodu zamezení úniku a šíření kontaminace na pracovišti. Hermetičnost boxu je zabezpečena vzduchotechnikou, která udržuje pracovní podtlak v každé komoře na hodnotách od 150 Pa (gama boxy) do 500 Pa (alfa boxy). Konstrukce boxu je tedy navržena tak, aby tvořila první bezpečnostní bariéru proti účinkům ionizujícího záření. Další stupeň ochrany je zabezpečen biologickým stíněním, které se skládá z ocelových segmentů o celkové tloušťce až 500 mm, ve kterém jsou hermetické boxy umístěny. Celkově bylo použito na výstavbu biologického stínění horkých komor až 2 000 tun oceli. Pro manipulaci s radioaktivním materiálem jsou všechny komory vybaveny párem mechanických kopírovacích manipulátorů a radiačně odolnými průzory z olověného skla o tloušťce 900 mm, jejichž stínicí účinek je ekvivalentní ocelovému stínění.

Reklama
Reklama
Reklama
Pohled do operátorovny horkých komor

Zpracování radioaktivního materiálu v horkých komorách

Pro mechanické testování ozářených materiálů je nutné zpracovat materiál podle příslušných norem do podoby zkušebních těles. Z tohoto hlediska byly horké komory vybaveny potřebnými obráběcími CNC stroji. V komoře pro zpracování radioaktivního materiálu se nachází pouze strojní část zařízení a nezbytné příslušenství pro obrábění. Veškeré ovládání stroje je vyvedeno mimo horkou komoru a nachází se v operátorovně, kde není vystaveno škodlivým účinkům ionizujícího záření. Na elektrické propojení části zařízení byly použity radiačně odolné kabely. Operátor obsluhuje stroj výhradně mechanickými manipulátory z operátorovny za pomocí kamerového systému nebo přímým pohledem do komory přes průzor. Horké komory jsou vybaveny technologiemi pro výrobu a zpracování ozářeného nebo radioaktivního materiálu.

Detail mechanického manipulátoru

Pro dělení materiálů větších rozměrů a také pro výrobu plochých těles se používá metoda elektrojiskrového řezání. Obrábění je prováděno čtyřosou elektrojiskrovou drátovou řezačkou EIR EMO2, dodávanou slovenskou firmou Emotek. Stroj je řízen počítačem a pracuje na principu převíjení napnutého svisle vedeného drátu (nejčastěji mosazného) za současného přívodu kapalného dielektrika (deionizovaná voda). Na obráběný materiál je přiveden signál z generátoru napájení jiskřiště a při vhodné vzdálenosti obou elektrod a dostatečného přívodu dielektrika nastává při kontaktu drátu s obrobkem jiskření. Posouváním materiálu obrobku vůči drátu dochází k úběru materiálu a vyříznutí požadovaného tvaru. Tahle metoda umožňuje vyrábět tahová tělesa ze zirkonových trubiček, která slouží k pokrytí uranového paliva v jaderném reaktoru.

Pohled shora do otevřené komory
Operátor při práci s elektrojiskrovou řezačkou

Pro výrobu zkušebních těles s kruhovým průřezem se používá speciálně upravená kombinovaná frézka – hrotový soustruh FC – SRL 20 CNC se čtyřmi řízenými osami, dodávaná firmou Mikronex. Obrábění radioaktivních materiálů je z důvodu minimalizace produkce radioaktivního odpadu prováděno bez použití řezné kapaliny. Obrábění proto obnáší určité nevýhody, jako třeba rychlejší opotřebení nástroje. Pro obrábění se používají vyměnitelné břitové destičky se slinutých karbidů od firmy Pramet Tools. Délka zkušebních těles pro soustružení se pohybuje převážně v rozmezí 20 až 50 mm s maximálním průměrem 15 mm. Vzhledem k obrábění tak malých rozměrů byl pro podepření materiálu nahrazen klasický koník soustruhu přípravkem s vnitřním kuželem pro jednotlivé typy těles na jejich přesné průměry. Přípravky umožňují výrobu zkušebních těles bez potřeby další manipulace se vzorkem.

Manipulace se vzorkem pomocí manipulátorů
Vkládání hermetického boxu do stínění

Broušení je prováděno rovinnou bruskou BRH 20 s CNC řízením ve třech osách, také dodávané firmou Mikronex. Bruska poskytuje možnost broušení v základních cyklech, jako například plošné, zapichovací a kombinované. Obrobky se upínají do speciálně vyrobených přípravků pro jednoduchou manipulaci se vzorkem. Pracovní část brusky je zakrytována a připojena k aktivní ventilaci pro odsávání radioaktivního prachu, která vede přes dvoustupňovou filtraci do centrální aktivní vzduchotechniky.

Prezentované výsledky byly finančně podpořeny Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy – projekt LQ1603 Výzkum pro SUSEN. Práce byla realizována na velké infrastruktuře Udržitelná ener-getika (SUSEN) vybudované v rámci projektu CZ.1.05/2.1.00/03.0108 a CZ.02.1.01/0.0/0.0/15_008/0000293, která je finančně podporována Ministerstvem školství, mláde-že a tělovýchovy – projekt LM2015093 Infrastruktura SUSEN, a s využitím infrastruktury Experimen-tální jaderné reaktory LVR-15 a LR-0, která je finančně podpořena Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy – projekt LM2015074.

Centrum výzkumu Řež, s.r.o.

Ing. Tatiana Adamíková

tatiana.adamikova@cvrez.cz

www.cvrez.cz

Reklama
Související články
Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Související články
Technologie roku 2018

Další z řady odborných seminářů společnosti Misan v jejím sídle v Lysé nad Labem s názvem Technologie roku 2018 se uskutečnil v únoru ve spolupráci se společností Tungaloy. Hlavními tématy byly automatizace výrobních procesů, monitorování a propojování výrobních strojů a systémů a představení nových výrobních zařízení, nástrojů a technologií, které pak byly následně předvedeny v praktické části semináře při ukázkách obrábění. Bonusem na semináři byla přítomnost chairmana a CEO Okuma Europe a Okuma America Corporation Takeshiho Yamamota a senior manažera z oddělení obchodu Okuma Europe Ralfa Baumanna, kteří poskytli MM Průmyslovému spektru exkluzivní rozhovor.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Aditivní výroba unikátních řezných nástrojů

Aditivní technologie jsou jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Od roku 2014, kdy v ČR 3D tisk kovů odstartoval „ve velkém“, byla o této problematice napsána celá řada publikací, díky nimž je tato technologie považována za poměrně známou. Jedním z průkopníků 3D tisku v ČR je firma Innomia, která přinášela informace o technologii DMLS do povědomí českého průmyslu již několik let před tímto zmiňovaných boomem.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Veletrh EMO opět v Hannoveru

Mezinárodní kovozpracující veletrh EMO se po čtyřech letech opět vrací do Hannoveru. Konat se bude od 18. do 23. září a podle našich informací je určitě na co se těšit. Letošním heslem veletrhu je „Connecting systems for intelligent production“, volně přeloženo „Propojováním systémů k inteligentní výrobě“. Cílem tohoto článku je představit trendy letošního veletrhu a několik novinek společností, které v průběhu předveletržní tiskové konference prozradily, jaké inovace budou na svých stáncích v Hannoveru prezentovat.

Integrovaný obvod o tloušťce jedné molekuly

Lidstvo již zvládlo přeměňovat světlo na elektřinu a vytvořit akumulátory, v nichž nedochází k chemickým reakcím. Problémem však je, že tyto přístroje mají velmi nízkou účinnost. Nejlepších parametrů by se dosáhlo při použití polovodičů o tloušťce jediné molekuly. A ty se nyní naučili vyrábět vědci z ruského institutu MISiS, který je partnerem ruské korporace pro atomovou energii Rosatom.

Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Chytré stroje přivádějí továrny k životu

Bezpečné balicí stroje připojené k Ethernetu zvyšují produktivitu, zlepšují flexibilitu, snižují komplexnost konstrukce a řeší problémy pracovníků v provozu.

Nanovlákenná membrána v oknech ochrání stroje i pracovníky

Zatímco o smogu v ulicích se vedou časté debaty, znečištěný vzduch v interiéru patří k opomíjeným tématům. A to i přesto, že podle Světové zdravotnické organizace stojí život 4,3 milionu lidí ročně a v průmyslových objektech ohrožuje jak zdraví pracovníků, tak samotný provoz. Díky rozvoji moderních technologií nyní interiér účinně ochrání nanovlákenná okenní membrána.

Jarní setkání strojařů v Plzni

Více než 30 vystavovatelů, téměř 50 řečníků, tři výstavní haly a jeden nezapomenutelný strojírenský zážitek. Akce Strojírenská inspirace 2024 se konala v Plzni od 4. do 6. června 2024 a zaměřila se na digitální výrobu, automatizaci a inovace ve strojírenství. Letos poprvé se toto setkání uskutečnilo v areálu Depo2015, který se stal centrem pro sdílení zkušeností a nápadů mezi odborníky z průmyslu a digitalizace.

Made in Česko: Bezpečné bezdrátové spojení pro všechny

Prognózy, které se týkají internetu věcí (IoT) a průmyslového internetu věcí (IIoT), se mění stejně rychle jako možnosti této technologie samy. Už v roce 2008 bylo na světě víc připojených zařízení než lidí a odborníci ze Světového ekonomického fóra (WEF) tvrdí, že do roku 2025 bude 41,6 miliardy zařízení zachycovat data o tom, jak žijeme, pracujeme, pohybujeme se, jak fungují naše zařízení, stroje.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit