Slovenčina
Vyhľadávanie
Vážení obchodní partneri!
Najmenšia divízia materskej spoločnosti vznikla v roku 2011 ako logický dôsledok rozvoja spoločnosti ROEZ a vzniku výrobnej divízie. Pôvodným zameraním v tom čase drobného oddelenia boli pevnostné výpočty a FEA analýzy.
Počas ďalších rokov existencie však divízia prešla vývojom, ktorý naše služby rozšíril do oblastí vzdialených úzko špecializovaným výpočtom. S rastúcou komplexnosťou výrobkov a dodávok materskej spoločnosti, predovšetkým do jadrového priemyslu, divízia rozšírila portfólio svojich služieb. Nastal posun od pevnostných výpočtov k tvorbe preukaznej dokumentácie a od seizmických výpočtov smerom ku kvalifikácii zariadení a celkov na komplexné požiadavky typovými skúškami. V súčasnosti majú pevné miesto v našej činnosti kvalifikácie zariadení na rôznorodé technické a legislatívne požiadavky.
Rozšírením portfólia ponúkaných výrobkov a služieb spoločnosti v posledných rokoch sa divízia presunula od detailného posúdenia jednotlivých komponentov k návrhom energetických a chemických systémov. Dnes, po niekoľkých úspešných riešeniach, je ponuka našich služieb obohatená o principiálne návrhy a optimalizáciu takýchto systémov.
Inovácia je pravdepodobne správne slovo, ktoré najvýstižnejšie charakterizuje divíziu, jej minulosť ako aj súčasnosť. Za rozvojom divízie a dynamickým rastom ponúkaných služieb je kolektívny zámer pozerať sa za hranice štandardov a odhodlanie k rozširovaniu vedomostného potenciálu. Práve tento prístup určuje miesto pôsobnosti divízie v rámci spoločnosti ROEZ: sme ťažiskom v atypických a náročných technických riešeniach spoločnosti. Divízia sa úspešne pustila do projektov, ktoré svojim charakterom a technickou náročnosťou patria do oblasti výskumu a vývoja. Dlho pestovaným inovatívnym prístupom kolektív okolo mňa objavil možnosti, niekedy určil trendy rozvoja a tiež dodal vedomostný potenciál nevyhnutný k úspešnému riešeniu.
S úctou, Igor Istenes
Pracovníci divízie sú takmer bez výnimky absolventmi aplikovanej mechaniky strojníckych fakúlt a sú silní predovšetkým v rôznych oblastiach analýz FEA/CFD. V oblasti analýz ťažíme z viac ako 20 ročných skúseností a táto oblasť, z ktorej vyrástol vedomostný potenciál divízie, tvorí pevný základ našich rozšírených činností, ktorými sú (re)kvalifikácie a systémové riešenia.
Síce možno znie prekvapivo tvrdenie, že pre takéto smerovanie môžu byt východiskovým bodom práve výpočty, ale opak je pravdou. Každý výpočet zariadenia začína analýzou systému, ktorého je súčasťou, jeho konštrukcie a prevádzkových podmienok, zaťažujúcich stavov, možného vplyvu média, prítomného chemizmu, vibrácií, vplyvu okolitého prostredia: pričom cieľom je identifikácia možných degradačných mechanizmov vyplývajúcich na systém počas jeho prevádzkovej životnosti. Znalosť technických požiadaviek spolu s legislatívnym rámcom a súborom platných noriem implicitne vytvorili základ pre rozšírenie našich služieb smerom ku kvalifikácii zariadení špeciálneho určenia (predovšetkým pre jadrový priemysel), predlžovaniu životnosti prevádzkovaných zariadení ako aj návrhu/optimalizácii energetických a chemických systémov.
Oblasti našich činností sú úzko previazané a vo väčšine prípadov ich riešenie vyžaduje diskusiu a kooperáciu voľných zoskupení pracovníkov divízie. R&D má tzv. plochú organizačnú štruktúru. V rámci divízie sú vzťahy otvorené, vzájomné a charakterizované mnohými interakciami pri riešení technických zadaní.
Pri riešeniach spolupracujeme predovšetkým interne, s kolegami z ostatných divízií spoločnosti a tiež aj externe, predovšetkým so skúšobňami a laboratóriami. Každé zložité riešenie, najmä s výskumno- vývojovým charakterom je teda založené na intenzívnej komunikácii našich predstáv a výsledkov smerom dovnútra spoločnosti, smerom na externých spolupracovníkov a najmä smerom na konečného zákazníka.
Návrh a optimalizácia komplexných energetických a chemických systémov:
Posúdenie prevádzkyschopnosti a predĺženie životnosti energetických a chemických zariadení:
Posúdenie prevádzkyschopnosti:
Predlženie životnosti:
Kvalifikácia zariadení na špecifické prevádzkové podmienky a pracovné médiá:
Pokročilé FEA/CFD analýzy:
Na charakterizovanie činnosti a prístupu práce divízie uvádzame dve typické riešenia, v ktorých sa snúbili všetky prvky charakteristické pre činnosti divízie R&D. Referenčné riešenia ilustrujú inovatívny prístup divízie a dokresľujú ťažiskové postavenie divízie pri riešení náročných technických problémov.
Na začiatku tohto úspešného riešenia bola požiadavka na posúdenie prevádzkyschopnosti, životnosti a funkčnosti rýchločinných armatúr DN450 a DN500 (RČA) inštalovaných v jadrovej elektrárni (JE).
RČA sú bezpečnostné armatúry určené pre prípad porušenia integrity systému rozvodu admisnej pary (udalosť HELB). Ich úlohou je do max. 5 sekúnd oddeliť porušenú časť potrubia zo sekundárneho okruhu JE. RČA sú z konštrukčného hľadiska posúvače ovládané pneumatickým valcom napájaným zo vzdušníka. Za normálnych prevádzkových podmienok armatúry pracujú pri teplote 262°C a tlaku 4,8 MPa. Nominálny tlak ovládacieho vzduchu je 4,5 MPa.
Posúdenie prevádzkyschopnosti zahŕňalo analýzu možných degradačných mechanizmov, faktorov vplývajúcich na bezpečnostnú funkciu, rozmerové, vizuálne a NDT kontroly, výpočtové analýzy (FEA), ako aj analýzy prúdenia (CFD) pri zatváraní armatúr do plného prietoku média. Výsledkom rekvalifikácie bolo konštatovanie, že životnosť armatúr je možné predĺžiť do konca plánovanej životnosti JE, avšak existuje priestor na zvýšenie spoľahlivosti pri plnení bezpečnostnej funkcie (t.j. pri havarijnom zatváraní do plného prietoku média).
Na základe výsledkov rekvalifikácie vznikol ideový návrh rekonštrukcie, ktorý bol prepracovaný do štúdie realizovateľnosti. Navrhnutá rekonštrukcia predstavovala investične príťažlivú alternatívu v porovnaní s výmenou armatúr za nové zariadenia. Prevádzkovateľ JE si myšlienku navrhnutej rekonštrukcie osvojil, a tým sa vytvoril priestor na vývoj technológie rekonštrukcie.
Vývoj technológie rekonštrukcie vyžadoval prepracovanie ideových návrhov úprav na konkrétne konštrukčné návrhy a technologické postupy. Divízia R&D sa spolupodielala na každom kroku konštrukčných úprav (principiálny návrh, dimenzovanie, pevnostný výpočet a konštrukčný návrh nového pohonu) a tiež na vývoji technológie zvárania (výber prídavných materiálov, vývoj jednoúčelových zváracích zariadení, optimalizácia technológie zvárania/navárania). Komplexná technológia rekonštrukcie bola použitá pri rekonštrukcii prototypu, ktorý okrem overenia realizovateľnosti navrhnutých úprav slúžil aj na účely kvalifikačných skúšok.
V súlade s legislatívnymi a kvalifikačnými požiadavkami bola pod taktovkou divízie vypracovaná kvalifikačná dokumentácia RČA. Kvalifikácia RČA po rekonštrukcii bola založená na výpočtových analýzach (predovšetkým FEA/CFD analýzy venované seizmickej odolnosti a funkčnosti pri zatváraní do plného prietoku média), typových skúškach a tiež na analýzach dát z doterajšej prevádzky (napr. starnutie nekovových častí). Prototyp bol podrobený dvom skúškam: skúške seizmickej odolnosti na seizmickej stolici a následne skúške funkčnosti pri havarijnom zatváraní za dielenských podmienok pomocou hydraulického prípravku (navrhnutý na divízii na tento účel použitia).
Rekonštrukcia prototypu prebehla za dielenských podmienok. Prenos technologickej zručnosti nadobudnutej pri jeho stavbe na podmienky in-situ pri rekonštrukcii armatúr priamo na mieste ich zabudovania do potrubných trás bola poslednou výzvou. Obmedzené priestorové možnosti a limitovaný čas určený na rekonštrukciu troch armatúr počas jednej odstávky bol zvládnuteľný iba koordinovanou činnosťou technickej prípravy a montáže na mieste.
Rekonštrukcia RČA je jednou z najlepších ilustrácií činností ponúkaných divíziou. Počiatočná požiadavka na rekvalifikáciu zariadenia bola divíziou invenčne premietnutá do principiálneho návrhu rekonštrukcie. Principiálny návrh počas dvoch rokov vývoja bola pri koordinácii a aktívnej účasti divízie premietnutá do technologického postupu aplikovateľného pri in-situ rekonštrukcii. Výsledkom vývoja bol prototyp zrekonštruovaného zariadenia, ktorého súlad s technickými požiadavkami sa preukázal využitím všetkých metód kvalifikácie. Zároveň bol divíziou poskytnutý vedomostný potenciál potrebný v ktorejkoľvek fáze riešenia, od množstva pomocných výpočtov až po technickú podporu pri montážnych prácach in-situ.
Požiadavkou na riešenie bola modernizácia výrobnej linky čpavku výmenou čpavkového reaktora. Požadovalo sa zvýšenie účinnosti celej výrobnej linky pri zohľadnení do maximálnej možnej miery špecifík prevádzky ako celku. Na jednej strane sa očakával návrh moderného a účinného reaktora, ale bez reťazového efektu rozsiahlych zmien v ostatných zariadeniach rozsiahlej prevádzky.
Prvým krokom riešenia bola analýza existujúceho systému výroby čpavku a zostavenie jeho matematického modelu. Model systému umožnil analýzu vplyvu zmien v konštrukcii a parametrov reaktora počas jeho navrhovania na systém ako celok. Umožnilo to sledovanie dopadu zmien reaktora na zvyšnú časť systému počas iteratívneho návrhu.
Čpavkový reaktor je zariadenie, kde syntézny plyn pri vysokom tlaku prechádza jednotlivými vrstvami katalyzátora, na ktorých dusík reaguje s vodíkom pri exotermickej reakcii a vzniká čpavok. Pri návrhu samotnej konštrukcii reaktora sa ponúka množstvo parametrov a premenných, ktorých voľba určuje efektívnosť reaktora a samozrejme má vplyv aj na systém ako celok. Počet katalytických vrstiev, typ chladenia reaktora, prúdenie plynu cez katalytické vrstvy, zrnitosť katalyzátora a ďalšie parametre určujú výslednú účinnosť reakcie. Hlavným nástrojom optimalizácie návrhu reaktora boli CFD analýzy divízie, na základe ktorých sa navrhol výsledný dizajn čpavkového reaktora.
Procesný návrh čpavkového reaktora vzhľadom na požiadavku prevádzkovateľa bol súčasťou internačného cyklu, kde pre každý čiastkový návrh konštrukcie reaktora sa vyhodnotil dopad na komponenty čpavkovej linky. Pomocou modelu systému ako celku bolo po množstve iterácií nájdené optimálne kompromisné riešenie, pri ktorom moderný čpavkový reaktor je možné implementovať do existujúceho systému pri minimálnych zmenách komponentov.
Návrh čpavkového reaktora je skvelou ilustráciou systémových riešení ponúkaných divíziou R&D. CFD analýzy komplikovaného chemizmu procesného návrhu a optimalizácie čpavkového reaktora boli zasadené do modelu systému čpavkovej linky a výsledne, iteratívnym procesom vyhodnocovania dopadu zmien na systém ako celok sa dosiahol optimálny návrh.