Плазменное rnнанесение керамических покрытий на детали ядерных энергетических установок

Мюсова, Айдана Евгеньевна Отделение ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

На наружную поверхность силовой герметичной оболочки РИТ наносится защитное покрытие, состоящее из следующих слоев W, Al2O3, MoSi2. Необходимость применения керамического покрытия на внешней оболочке РИТ из жаропрочных материалов объясняется коррозионной, окислительной стойкостью данных покрытий в условиях потенциальных аварий РИТЭГ.
Метод нанесения керамического покрытия – плазменный, с помощью электродугового плазмотрона с газовихревой стабилизацией дугового разряда.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 13

1. Обзор литературы …………………………………………………………………………….. 15

1.1. Роль и место покрытий в производстве…………………………………………….. 16

1.2. Назначение керамических покрытий в радиоизотопных источниках
тепла РИТ ………………………………………………………………………………………………… 16

1.3. Материалы в РИТ…………………………………………………………………………….. 21

1.4. Керамические покрытия из Al2O3, MoSi2 ………………………………………….. 23

1.4.1. Покрытие из Al2O3 ………………………………………………………………………… 23

1.4.2. Покрытие из MoSi2 ……………………………………………………………………….. 24

1.5. Плазменный метод нанесения керамического покрытия …………………… 25

2. Объект исследования ………………………………………………………………………… 28

2.1. Конструкция электродугового плазмотрона ……………………………………… 28

2.2. Расчет электродугового подогревателя с гладким выходным электродом
и вихревой стабилизацией дуги ………………………………………………………………… 33

2.2.1. Расчет охлаждения катода …………………………………………………………….. 39

2.2.2. Расчет системы охлаждения анода ………………………………………………… 45

2.2.3. Расчет ресурса работы анода …………………………………………………………. 49

2.2.4. Расчет ресурса работы катода ……………………………………………………….. 50

3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
3.1. Потенциальные потребители результатов исследования …………………… 51

3.2. Анализ конкурентных технических решений ……………………………………. 52

3.3. SWOT-анализ ………………………………………………………………………………….. 54

3.4. Планирование научно-исследовательских работ ………………………………. 57

3.4.1. Структура работ в рамках научного исследования…………………………. 57
3.4.2. Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………… 58

3.4.3. Разработка графика проведения научного исследования ……………….. 59

3.4.4. Бюджет научно-технического исследования ………………………………….. 61

3.4.5. Расчет материальных затрат НТИ………………………………………………….. 61

3.4.6. Амортизация оборудования ………………………………………………………….. 62

3.4.7. Основная заработная плата исполнителей темы …………………………….. 63

3.4.8. Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………… 65

3.4.9. Накладные расходы ………………………………………………………………………. 66

3.5. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта … 66

3.6. Определение ресурсоэффективности исследования ………………………….. 67

4. Социальная ответственность …………………………………………………………….. 70

4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 71

4.1.1. Специальные правовые нормы трудового законодательства ………….. 71

4.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ……… 72

4.2. Производственная безопасность ………………………………………………………. 74

4.3. Анализ выявленных вредных факторов при разработке проектируемого
решения …………………………………………………………………………………………………… 75

4.3.1. Недостаточная освещенность ………………………………………………………… 76

4.3.2. Повышенная или пониженная температура рабочей зоны ……………… 76

4.3.3. Повышенный уровень электромагнитного излучения ……………………. 77

4.3.4. Шум и вибрация……………………………………………………………………………. 78

4.4. Анализ выявленных опасных факторов при разработке проектируемого
решения …………………………………………………………………………………………………… 79

4.4.1. Поражение электрическим током ………………………………………………….. 79

4.4.2. Опасность возникновения пожара или взрыва ……………………………….. 81
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 85

Список использованной литературы…………………………………………………………. 87

Список публикаций ………………………………………………………………………………….. 90

Приложение I …………………………………………………………………………………………… 91

Приложение II………………………………………………………………………………………….. 93

Актуальность проблемы. На внешнюю поверхность силовой
герметичной оболочки РИТ наносится защитное покрытие, состоящее из
слоев Al2O3, MoSi2. Необходимость применения керамического покрытия на
внешней оболочке РИТ из жаропрочных материалов объясняется
коррозионной, окислительной стойкостью данных покрытий в условиях
потенциальных аварий РИТЭГ.

Метод нанесения керамического покрытия – плазменный, с помощью
электродугового плазмотрона с газовихревой стабилизацией дугового
разряда.

Применение вольфрамовых катодов несет в себе дополнительные
ограничения в работе плазмотроне. Для недопущения окисления поверхности
катода, и низкого ресурса работы электрода, для повышения качества
напыляемого покрытия рабочей средой вольфрамого катода выбирают
инертную. Так же применяют специальные присадки вольфраме, но со
временем содержание присадок снижается, увеличивая работу выхода из
электронов, возникает эрозия.

Эрозия в основном локализована на аноде, причиной тому является
низкий ресурс работы вольфрамового катода, локализация пятна дуги на
одном и том же месте. Эффективное перемещение пятна дуги по стенке
электрода возможно газовихревой стабилизацией разряда с помощью
тангенциальных отверстий. Более подробное изучение локальных и
интегральных характеристик для снижения эрозии из-за аэродинамических
процессов Предлагаемые пути оптимизации ресурса работы плазмотрона
включает в себя:

 Расширение внутреннего диаметра выходного электрода;
 Баланс давления смеси газов на входе в плазмотрон;
 Расщепить радиальный канал дуги на несколько
токопроводящих каналов;
 Перемещение дуги с помощью электродинамических сил
Качественное плазменное нанесение керамических покрытий на
детали ядерных энергетических установок, а точнее малогабаритных
источников ядерной энергии РИТЭГ, позволит повысить прочность внешнего
защитного покрытия, тем самым сохраняя герметичность силовой оболочки.
Характерные свойства керамического покрытия не допускают выхода
радиоактивного материала наружу.

Кроме того, в разделе «Финансовый менеджмент,
ресурсоэффективность и ресурсосбережение»был проведен анализ
конкурентных технических решений в результате которого наиболее
конкурентоспособным оказался электродуговой плазмотрон. Были
определены трудоемкость выполнения работ, бюджет НТИ, расчет
материальных затрат НТИ, посчитана амортизация основного
компьютерного оборудования, определены зарплаты сотрудников, в
результате которого определен бюджет затрат научно-исследовательского
проекта.

В разделе «Социальная ответственность» описываются вредные
факторы влияния ПВЭМ, а также в соответствии с нормативными
документами, описаны правила безопасной работы людей с персональным
компьютером и разработаны меры по предотвращению чрезвычайных
ситуаций.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Разработка спектрометра фотонного излучения на основе pin-фотодиода
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)