Яндекс.Погода

среда, 21 октября

пасмурно+2 °C

«ЗиО-Подольск»: новые технологии - для создания атомных ледоколов

22 мая 2015 г., 7:50

Просмотры: 279


Создаем будущее атомного флота

Создаем будущее атомного флота

2 мая ОАО «Машиностроительный завод «ЗиО-Подольск» (входит в машиностроительный дивизион Росатома — АО «Атомэнергомаш») отметил 96-летие. За почти вековую историю предприятие снискало славу крупнейшего производителя высокосложного теплообменного оборудования для топливно-энергетического комплекса: атомных и тепловых электростанций, объектов нефтяной и газовой промышленности. Оборудование с маркой «ЗиО» работает более чем в пятидесяти странах мира. Практически семьдесят лет «ЗиО-Подольск» изготавливает оборудование для атомной отрасли. Завод стал одним из первых производств, задействованных в воплощении атомного проекта СССР.

Сегодня «ЗиО-Подольск» участвует в реализации проектов создания новых универсальных ледоколов для атомного флота России. Таким образом, предприятие развивает еще одно направление деятельности — изготовление оборудования для транспортной, судовой и корабельной энергетики.

Универсальный ледокол для освоения шельфовых месторождений

Россия — единственная в мире страна, имеющая атомный ледокольный флот (ФГУП «Атомфлот» входит в Госкорпорацию «Росатом»). Атомные суда открыли возможность круглогодичной навигации по трассам Северного морского пути, заложили основы российского присутствия в Арктике. На десятилетия вперед было предопределено технологическое преимущество нашей страны в атомном судостроении.

В настоящее время на арктическом шельфе найдены крупные месторождения углеводородов, добыча полезных ископаемых становится коммерчески перспективной. Для выполнения данной задачи создается универсальный ледокол с усовершенствованной интегральной реакторной установкой нового поколения, спроектированной АО «ОКБМ Африкантов». Он должен обеспечить круглогодичную проводку танкеров, сухогрузов и других транспортных судов с месторождений Ямальского и Гыданского полуостровов, шельфа Карского моря.

Реакторное оборудование для атомфлота России

В 1960–1970-е годы «ЗиО-Подольск» (тогда — Машиностроительный завод имени Орджоникидзе) выполнял заказы Военно-Морского Флота: изготавливал реакторное оборудование для сверхскоростных атомных подводных лодок. Два года назад предприятие впервые за всю историю существования приступило к производству ледокольного реактора для гражданского атомного флота страны. В 2013 году завод стал победителем конкурса на изготовление корпусного оборудования головного образца реакторной установки «РИТМ-200» для первого универсального атомного ледокола нового поколения ЛК-60Я «Арктика».

Атомоход «Арктика» станет самым большим и мощным ледоколом в мире. Его длина составит 173,3 метра, увеличится и ширина с 30 до 34 метров, за счет чего ледокол сможет один проводить в Арктике танкеры водоизмещением до 70 тысяч тонн. Атомоход будет способен покорять льды толщиной до трех метров. Двухосадочная конструкция позволит использовать судно как в арктических водах, так и в устьях полярных рек, при этом оно проработает без «дозаправки» несколько лет.

Данные характеристики ледокол получил за счет новой реакторной установки «РИТМ-200». По некоторым параметрам разработка нижегородских ученых не имеет аналогов в мире. В состав «ядерного сердца» входят два реактора, имеющие тепловую мощность 175 мегаватт каждый. Эти агрегаты способны вырабатывать столько энергии, что ее хватит для освещения и обогрева города с населением триста тысяч человек. За счет уникальной интегральной компоновки оборудования современная установка почти в два раза легче и компактнее, чем используемые в настоящее время установки КЛТ тепловой мощностью 140–150 мегаватт, соответственно, она не столь материалоемка и занимает меньше места на судне, а следовательно, экономически более эффективна. Конструктивно это достигнуто благодаря тому, что парогенераторы, которые раньше находились вне реактора, теперь располагаются непосредственно в нем. Срок службы энергетической установки нового типа составляет сорок лет. Еще одно важное преимущество — безопасность: реактор заключен внутрь защитной оболочки из стали, воды и бетона.

Освоение новых технологических процессов сварки

«РИТМ-200» — принципиально новая продукция для ЗиО-Подольска, поэтому к производственным процессам завод готовился более двух лет: приобреталось новое оборудование и материалы, разрабатывались технологические процессы, проходило обучение и аттестация персонала.

Работы по изготовлению корпусного оборудования реактора начались с антикоррозионной наплавки деталей для защиты от разрушающего воздействия воды и высоких температур. Наплавку сварной лентой заводские сварщики осуществляли впервые. Следующий шаг — сборка частей корпуса реактора — стал настоящим событием для предприятия. Сварное соединение проводилось с применением разработанной специалистами ЗиО-Подольска особенной технологии, ранее не применявшейся на заводе. Первый основной кольцевой шов толщиной 150 миллиметров соединил фланец и обечайку.

— Этот шов для нас принципиально важен, он стал первым шагом на пути изготовления на нашем предприятии абсолютно нового оборудования. При его производстве мы применили уникальные технологии, которые теперь существуют в России и только на «ЗиО-Подольск», — подчеркнул руководитель проекта по изготовлению оборудования изделия «РИТМ-200» Алексей Стрюков.

Сварное соединение обечайки и фланца относится к швам первой категории, поэтому к качеству проверяемой продукции предъявляются максимально высокие требования. После термической и механической обработки кольцевого шва специалисты центральной заводской лаборатории неразрушающих методов контроля провели радиографический контроль качества в рентгеновской камере с применением ускорителя электронов, который позволяет производить контроль сварных швов толщиной до 250 миллиметров. Объем исследования потребовал полной проверки шва диаметром 2,6 метра. Результаты контроля показали, что сварное соединение полностью соответствует максимально жесткому стандарту качества.

Внедрение технологии сверления сверхглубоких отверстий

Корпус реактора состоит из нескольких обечаек, имеющих сложные фасонные поверхности, которые обрабатываются на металлорежущем оборудовании. Одна из наиболее сложных операций механической обработки — выполнение технологических каналов. Они представляют собой глубокие

отверстия диаметром 85 и глубиной 810 миллиметров. Каналы расположены под углом к торцам и образующей обечайке, на входе в них выполняется сферическая разделка. Использование классических удлиненных спиральных сверл не обеспечивало требования к производительности, в связи с чем на заводе была разработана уникальная технология сверления сверхглубоких отверстий.

— Для решения проблемы впервые в энергомашиностроении России было внедрено специальное перовое сверло, оснащенное сменными картриджами с твердосплавными режущими пластинами и пилотной режущей частью из быстрорежущей стали, — пояснил начальник лаборатории отдела главного технолога Игорь Могутов.

Применение данного инструмента позволило сократить цикл изготовления деталей со 150 до 36 суток, что в свою очередь обеспечило выполнение жестких требований графика исполнения ответственного заказа.

Отгрузка реакторной установки для головного ледокола нового поколения «Арктика» планируется на декабрь 2015 года.

В конце 2014 года «ЗиО-Подольск» подписал контракт на производство и поставку основного оборудования, входящего в состав реакторной установки «РИТМ-200», для серийных ледоколов проекта 22220. В соответствии с договором поставка основного оборудования для атомохода «Сибирь» намечена на третий квартал 2017 года, для «Урала» — на третий квартал 2018-го.

Текст: Ирина ТОРОХОВА

Фото: Галина Добрынина