Při výstavbě elektráren a tepláren je svařování jednou ze základních operací, která rozhoduje o bezpečném a spolehlivém provozu celého zařízení. O spolehlivosti a dlouhé životnosti provozu elektrárny rozhoduje její zodpovědná příprava, konstrukční řešení, materiálové zabezpečení, parametry provozu a mnoho dalších důležitých podmínek. Použitá ocel musí mít vyhovující vlastnosti při vysokých teplotách (540°C) a tlacích (až 18,24 MPa). Potrubí při provozu musí mít možnost dilatace, jde o velmi dynamicky namáhanou konstrukci, musí se tedy počítat se změnou délky při změnách teploty.

Továrny v Československu – Vítkovické železárny Ostrava, Škoda Plzeň, Poldi Kladno, ŽDAS Žd'ár nad Sázavou, ČKD Praha, Modřanské strojírny a další závody se podílely na výstavbě elektráren u nás i ve světě. Vyráběly ocele, projektovaly elektrárny, zhotovovaly jednotlivé dílce, stavěly a uváděly do provozu celý komplet elektráren. Pod záštitou Škoda-Export se elektrárny vyvážely do Albánie, Argentiny, Bangladéše, Maďarska, Polska, Bulharska, Alžírska, Brazílie, Dánska, Egypta, Finska, Pákistánu, Turecka, Sovětského svazu. Například do Číny jsme dodali 4 bloky 200MW a 4 bloky 500MW.

U nás jmenujme postavené elektrárny od 50MW bloků elektrárny Hodonín až k současným 200MW a 330MW v Tisové. Elektrárny jsme postavili také v Tušimicích, Počeradech, Ledvicích, Prunéřově, Novákách, Vojanech a poslední na uhlí 500MW v Mělníku.

Po roce 1960 začíná příprava výstavby jaderných elektráren. Za spolupráce výzkumných ústavů u nás i v Sovětském svazu a reaktorového pracoviště v Řeži se připravovala průmyslová výroba jaderných elektráren. Byly vybrány podniky, které měly předpoklady tuto náročnou výrobu zvládnout. Vedle Škoda Plzeň, kde byl postaven v Bolevci závod na výrobu reaktorů, byly vybrány i další podniky, mezi které patřila i Sigma Modřany, kde se vyrábělo potrubí a armatury. Za spolupráce těchto podniků a zahraničních dodavatelů byly v Československu postaveny jaderné elektrárny V1 a V2 v Jaslovských Bohunicích, V3 v Dukovanech, kde byly bloky 440MW a 2 bloky VVR1000 v Temelíně. Tyto elektrárny většinou dosud pracují a dodávají nám důležitou energii.

Pro svařování a jeho zdárný výsledek má významný vliv již konstrukční řešení, znalost ocelí i jejich svařitelnost. Značná pozornost musí být věnována opracování ploch pro svařování, sestavě dílců před svařováním, technologické kázni při svařování, tepelnému zpracování i kontrole jakosti svárů. Kontrola svarů prozářením při výrobě v závodě i na montáži je samozřejmostí. U ručního svařování je nejdůležitějším faktorem člověk - svářeč. Proto se vždy věnovala velká pozornost právě přípravě svářečů. Ta se prováděla od roku 1963 ve svářečské škole Modřanských strojíren v přípravných kurzech. Kurz trval 4 týdny pod vedením učitele svařování, technologa podniku a vedoucího svářečské školy. Kurz byl zakončen úřední zkouškou za dozoru zkušebního komisaře. Po vyhodnocení zkušebních svarů provedl svářeč ještě pracovní zkoušku na materiálu za stejných podmínek jaké budou při práci na svarech v elektrárně. Z toho vyplývá, že výcvik svářečů pro práci v energetice je dlouhodobý úkol. V Sigmě Modřany jsme měli to štěstí, že zde pracovala řada výborných svářečů, kteří měli i kurs instruktorů svařování a také dlouholetou zkušenost ze svařování potrubí a armatur.

Na svářeče v energetice byly vždy kladeny vysoké požadavky. Každý měl svoje razidlo s evidenčním číslem a se štítky, které vždy přivařil ke svému svaru a tam také kontrola doplnila dokumentaci o zkouškách svaru (prozáření, ultrazvuk ap.).

Při výstavbě elektráren na klasická paliva se používaly ocele se zaručeným obsahem uhlíku, jako jsou 12021, 12022, ale také oceli nízkolegované typu 15123, později také 15128, které se svařovaly většinou elektrickým obloukem ručně obalenou elektrodou. Svar se prováděl za předehřevu 250 - 350 °C pomocí propanbutanového hořáku. Tenčí trubky do t = 5 mm se svařovaly plamenem a svářeč byl povinen po svaření ohřát okolí svaru (asi 3 šířky svaru na každou stranu) na teplotu 680 - 720 °C a nechat pomalu vychladnout (bylo to žíhání na snížení vnitřních napětí).

Novou metodou, používanou od roku 1955, bylo svařování automatem pod tavidlem. Je vhodné pro podélné svary nádob a dá se použít pro obvodové svary potrubí. Svařovaný dílec se otáčí na upraveném polohovadle. Na nádobách lze použít také keramickou nebo tavidlovou podložku kořene svaru. Byla použita také úprava svaru do úzké mezery. Tato úprava úkosu snižuje vnitřní napětí, vnáší se méně tepla do svaru a zkrátí se i doba svařování. Nověji byl použit i oběhový automat pro svařování v ochranné atmosféře metodou MIG nebo MAG, ale zkušenosti nebyly vždy dobré. Na blocích 440MW bylo primární potrubí vyrobeno z austenitických ocelí třídy 17 typu 08Ch19N12T. Svařování dí1ců o průměru 520 mm a tloušťky okolo 26 mm se provádělo tak, že se kořen svařil metodou TIG a ještě se zesílil další vrstvou. Na takto zhotovený kořen se přidala vrstva obalenou elektrodou na tloušťku okolo 10 mm, pak následovalo prozáření a svar se doplnil automatem pod tavidlem. Během svařování se kontrolovala i teplota mezi jednotlivými vrstvami a ta nesměla překročit 100 °C. Po zavaření následovala kontrola prozářením jako součást dokumentace. Při svařování T kusů byla situace složitější, protože se celý svar musel svařit ručně. Stejně tak při montáži se prováděly všechny svary na menších tloušťkách metodou TIG, na větších pak kombinovaným způsobem ručně. Většinou se svařovalo stroji Triodyn 320, které byly sice hlučné, ale měly již dálkové ovládání a stabilní elektrický oblouk. Používané bazické elektrody vyžadovaly před svařováním přesušení v peci při teplotě 300 °C a při svařování byly uloženy v dohřívacím pouzdře při 100 °C. Při čisté montáži primárního potrubí v JE Dukovany se používalo na čištění svarů nerezové nářadí i lopatičky na uklízení strusky byly z materiálu třídy 17. Všem postupům byla věnována zvýšená pozornost a vše bylo důsledně kontrolováno. Svářeči i celé montážní pracoviště Modřanských strojíren se s náročnou prací na JE Dukovany vyrovnalo se ctí.

Primární potrubí pro JE Temelín bylo zhotoveno z ocelí, které se svařovaly při předehřevu 250 - 300 °C. Potrubí, které mělo rozměr okolo 900 mm a tloušťku stěny až 70 mm, má uvnitř výstelku v tloušťce 6 mm navařenou páskovou elektrodou z oceli austenitické. Při úpravě návarových ploch byla výstelka v šíři asi 20 mm odstraněna, kořen svaru byl zavařen obalenou elektrodou a vyplněn automatem pod tavidlem. Po kontrole a tepelném zpracování byla nakonec vyvařena výstelka ručně obalenou elektrodou. Jednalo se o velké průměry potrubí, velké tloušťky stěny, a také o vysokou jakost svárů. Potrubí i kovové oblouky vyrobily Vítkovice. Samotné svaření připadlo opět na svářeče Modřanských strojíren.

Na potrubí v energetice nejsou jen spojovací svary, je zde i řada uzavíracích armatur. Na menších průměrech jsou to ventily, na větších pak šoupátka. Při jejich výrobě a montáži je použito svařování a navařování. Na těchto zařízeních je důležitá spolehlivost, rychlá uzavírací schopnost a dlouhá životnost. Na armaturách jsou nejvíce namáhány dosedací plochy. U ventilů jsou to sedla a kuželky, u šoupátek pak to jsou sedla a plochy klínů. Tyto dosedací plochy jsou navařeny speciální slitinou, u níž je odolnost proti otěru a zadření. Dosedací plochy musí být schopny přesného zabroušení a nalapování na těsnost. Tyto plochy se u menších dí1ců navařovaly plamenem, u větších elektrickým obloukem. Sedla malých ventilů do Js25 se navařovaly třením na speciálním třecím lisu za předehřátí indukcí. Větší průměry se navařovaly plněnou elektrodou v ochranné atmosféře. Při výrobě chemických armatur pro jadernou energetiku přibylo na armaturách ještě přivaření vlnovce, které se provádělo na poloautomatu v ochranné atmosféře metodou TIG. Svařování pro jadernou energetiku přineslo ještě větší důraz na kvalitu a bezpečnost svarových spojů. Byly vyvinuty i speciální bezkobaltové slitiny EC 1111 a řada dalších nových slitin i postupů svařování. Velká pozornost byla věnována také vznikajícím škodlivým látkám: kysličníkům chrómu, niklu, vlivu ozonu a dalším škodlivinám ohrožujícím zdraví svářečů.

Na tomto úseku vyvinula značné úsilí o zveřejnění nových informací komise hygieny a bezpečnosti práce při České svářečské společnosti, vedená dlouhá léta Karlem Motykou později Stanislavem Benešem - díky za její aktivní činnost.

To, že je nutné, aby svářeči znali nebezpečí, které se vyskytuje při jejich práci, potvrzuje i případ, který se stal na JE Dukovany našemu montážnímu svářeči. Pro svařování kořene primárního potrubí o průměru 500 mm se část, kde se svařuje, z obou stran zadýnkuje a naplní argonem. Po zavaření musí svářeč vlézt do potrubí, aby zkontroloval provaření kořene. Potrubí se však musí před kontrolou vyvětrat. Argon není sice jedovatý, ale v prostoru, kde byl, chybí kyslík. V našem případu svářeč pospíchal. Ostatní svářeči odcházeli na svačinu a on zůstal na pracovišti sám. Chtěl ještě rychle svar zkontrolovat, vlezl do potrubí, záslepka se vzpříčila a on zřejmě volal o pomoc, ale v okolí nikdo nebyl. Když se ostatní vrátili na pracoviště, hledali svého kolegu, uvědomili si, že dodělával svar, a že asi vlezl do potrubí. Naneštěstí měli pravdu, svého kolegu vytáhli ale pozdě a žádné oživovací postupy ho už k životu neprobudily. Je to tvrdé ponaučení pro všechny, kteří podobnou práci dělají. Když za podobných podmínek svařujete nebo někam do potrubí musíte vlézt, pak vás musí vždy někdo hlídat. Toto pravidlo jsme zdůrazňovali při každém doškolení a jeho důsledné dodržování by zachránilo lidský život. Dbejte ve vlastním zájmu na svoje zdraví!

Literatura: ,,70 let poctivé práce", Modřanské strojírny 1983

Související

Související články Historie svařování v českých zemích. - Téma: Svařování na montážích a ve stavebnictví. Svařování betonářských ocelí – historie (2.12.2009) Historie svařování v českých zemích. - Úvod do historie svařování.Příspěvek č. 2: POČÁTKY SPOJOVÁNÍ KOVŮ. (17.3.2008) Historie svařování v českých zemích. - Téma: Úvod do historie svařování. Příspěvek č. 1: VÝROBA A ZPRACOVÁNÍ KOVŮ. (11.3.2008) Historie svařování - slovo úvodem (19.12.2007) Počátky svařování ve Škodových závodech (1.12.2005) Historie svařování v českých zemích. - Téma: Úvod do historie svařování. Poznámky k historii obloukového svařování (13.5.2009)