Новой установке — новый ледокол
Очередную партию оборудования — крышка реактора, блок труб и устройств, внутрикорпусная шахта реакторной установки (РУ) — РИТМ-200 для атомного ледокола «Арктика» изготовило Опытно-конструкторское бюро машиностроения (ОКБМ) имени Африкантова.
«Процесс производства занимает несколько месяцев и тщательно контролируется на каждом этапе, — рассказывает Александр Зеленов, заместитель начальника механосборочного корпуса крупногабаритного оборудования . — Сдача первых сборок из серии РИТМ-200 для ледокола нового поколения стала одним из главных событий года для коллектива и всего предприятия».
Строительство головного универсального атомного ледокола нового поколения «Арктика» ведет Балтийский завод в Санкт-Петербург и завершит ориентировочно в 2017 г. Затем появятся первый и второй серийные ледоколы проекта 22220 (ЛК-60).
«ОКБМ Африкантов» является разработчиком и комплектным поставщиком интегральной реакторной установки РИТМ-200 для головного и двух серийных ледоколов проекта 22220 (ЛК-60).
РИТМ-200 — это уже четвертое поколение РУ для гражданского атомного флота, почти в два раза легче и компактнее своих предшественников, соответственно, дешевле по материалоемкости и занимает меньше места на судне, а следовательно — экономически эффективнее. Конструктивно такое решение достигается благодаря тому, что парогенераторы, которые раньше находились вне реактора, теперь располагаются непосредственно в нем (интегральная компоновка).
Проверено временем
«ОКБМ Африкантов» является главным конструктором всех судовых реакторных установок для атомного ледокольного флота.
В декабре 2015 года предприятию исполняется 70 лет. «А все начиналось в рамках великого атомного проекта с создания разработки газодиффузионной машины для обогащения урана», — вспоминают ветераны ОКБМ.
«Гордость предприятия — более 500 реакторных установок (РУ), которые ОКБМ изготовило за это время в кооперации с другими предприятиями, — рассказывает Александр Бахметьев, заместитель директора по науке. — Такого количества РУ никто в России не изготавливал. Суммарная наработка составляет более 10 тысяч реакторных лет. Но ядерные установки — это и наша постоянная забота о совершенствовании их технических характеристик, в первую очередь — безопасности».
Сегодня уже даже трудно представить, что на заре освоения Северного морского пути первые ледоколы ходили на угле. Причем тяжело груженые углем (!) — топливо занимало большую часть пространства корабля. Атомные реакторные установки ОКБМ совершили прорыв в судостроении.
Историю подвига бережно хранят в Музее трудовой славы ОКБМ.
«Все 9 атомных ледоколов оснащены нашими реакторными установками, их работа дала великолепные результаты в Арктике, — рассказывает Александр Бахметьев. — Была обеспечена надежная и безопасная проводка транспортных судов на всех участках Северного морского пути.
Однако сейчас на части судов встала задача продления ресурса ледокольных установок.
Кроме того, руководством страны озвучена задача повышения присутствия Россия в Арктике. В июле 2015 года принята новая морская доктрина РФ, ориентированная на освоение Арктики, включающая в себя добычу ископаемых на арктическом шельфе и развитие Севморпути с использованием атомных ледоколов нового поколения. Поэтому вся атомная отрасль и «ОКБМ Африкантов» сегодня создают условия, чтобы многое в Арктике нам стало доступно для успешного дальнейшего освоения Арктики».
Справка:
Наши ледоколы
«Арктика», «Сибирь», «Россия», «Советский Союз», «Таймыр», «Вайгач», «Ямал», «50 лет Победы» и океанский лихтеровоз-контейнеровоз усиленного ледового класса «Севморпуть» — для них в АО «ОКБМ Африкантов» были разработаны 3 модификации реакторных установок (ОК-900А, КЛТ-40, КЛТ-40М). Специалисты предприятия обеспечивают авторский надзор за эксплуатацией энергоустановок ледокольных судов.
Флот двойного назначения
Сегодня в «ОКБМ Африкантов» создают проекты реакторов нового поколения для перспективных атомных ледоколов.
Стране нужен мобильный северный флот, как для геополитических задач, так и для народнохозяйственных в районах Крайнего Севера. На арктическом шельфе найдены крупные месторождения углеводородов, планируется их активная разработка, коммерчески перспективной становится добыча полезных ископаемых в богатых сырьем, но покрытых льдами, районах Арктики. В Соединенных Штатах, Китай, Норвегии, Канаде и других странах стремительно возрос интерес к арктической навигации.
Нужны такие ледоколы, чтобы могли ломать лед и свыше 3 метров толщиной, проводить караваны судов и в то же время заходить в устье рек — то есть, с небольшой осадкой порядка 8,5 м.
Как это достигается? Набрав балластные цистерны водой и осев на 2 метра, такое судно становится тяжелым ледоколом. Подойдя к устью реки и слив балластную воду, судно меняет осадку и может работать как мелкосидящий ледокол.
— Принято решение о необходимости создания двухосадочности нового ледокола, — отмечает Алексей Пахомов, начальник отдела разработки судовых ЯЭУ. — Способного работать и на глубоководных, и на мелководных участках, сочетая в себе свойства и линейного, и мелкосидящего ледокола.
— Разработка технического проекта реакторной установки для такого универсального судна завершена, — поясняет Алексей Пахомов, — эта серия заменит и линейные ледоколы, и ледоколы с ограниченной осадкой, которые к этому времени выработают свой ресурс.
Установка РИТМ-200 с интегрированной компоновкой парогенерирующего блока (ПГБ) отвечает всем заданным требованиям для таких судов — мобильная, безопасная, мощная и экономичная.
Сейчас на глубоководных участках проводкой караванов занимаются линейные ледоколы типа «Арктика», на мелководных — ледоколы с ограниченной осадкой типа «Таймыр». При этом необходима передача караванов от линейного ледокола — мелкосидящему и наоборот, что приводит к простоям каравана и ледоколов и негативно отражается на экономической эффективности грузоперевозок.
Справка:
РИТМ-200 — это двухреакторная установка с реакторами тепловой мощностью 175 МВт каждый. Имеет высокий ресурс, коэффициент использования установленной мощности и период непрерывной работы, минимальное количество перегрузок активной зоны. Обладает низким уровнем собственного энергопотребления, что, в конечном счете, обеспечило лучшие эксплуатационные характеристики ледокола.
Устойчивое, как ледокол
Сегодня «ОКБМ Африкантов» интенсивно развивается. За последние годы в развитие и техперевооружение предприятия Росатомом вложено около 8 млрд рублей.
— И до 2020 года еще будет вложено порядка 12 млрд, — добавляет Александр Бахметьев, зам директора по науке. — В частности, строится новый цех парогенераторов для ледоколов.
Портфель заказов имеет как гражданскую составляющую, так и военного назначения.
— Выполнение гособоронзаказа на 100 процентов — наша святая обязанность, — говорят на предприятии.
Прибыльность ОКБМ, инвестиции позволяют модернизировать производственную базу; обеспечить выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ; использовать мощное программное обеспечение, которое дает возможность моделировать многие нелинейные процессы и тем самым «беречь» безопасность сердца реактора — активной зоны.
Выделяются ресурсы и для подготовки кадров. На предприятии работают свыше 4 тысяч сотрудников, средний возраст — всего 40 лет! За последнее время в коллективы влились более 1400 молодых сотрудников.
«Очень много активных, деятельных людей, которые каждый год нешуточно борются за звание лучшего молодого специалиста», — отмечает Бахметьев.
Несколько поколений реакторных установок создавалось в ОКБМ, и здесь же сложились настоящие рабочие династии, представители которых с гордостью говорят о родном предприятии.
Почти в каждом цеху, где удалось побывать журналистам во время пресс-тура, прошло или идет обновление — под новые проекты и новые перспективные задачи атомной отрасли РФ, о которых зачастую даже журналистам знать не положено. Но очевидно, что ОКБМ включено в стратегические для страны военные проекты. (Предприятие входит в машиностроительный дивизион Росатома — «Атомэнергомаш».)
Причем во многих корпусах стоит уже только отечественное оборудование.
База, заложенная «отцами-основате-лями», сегодня дает чрезвычайную устойчивость «кораблю» под коротким названием «ОКБМ».
Конструкторская мысль плюс научно-исследовательская работа и производственная база вместе с молодыми «мозгами» дают синергетический эффект. Предприятие в состоянии разработать, исследовать и испытать любую профильную конструкцию. А также поставить заказчику и обеспечить сервисное сопровождение.
— Мы обладаем всеми ключевыми компетенциями, — говорят руководители направлений.
Просто «Лидер»
В 2016—2017 годах «ОКБМ Африкантов» завершит разработку проекта атомной энергетической установки для ледоколов проекта «Лидер».
Сегодня подготовлен эскизный проект ядерной установки РИТМ-400, которая рассматривается в качестве основной для разрабатываемого ледокола-лидера. Тепловая мощность установки будет вдвое больше, чем мощность ее предшественника РИТМ-200. «Проект (ядерной установки) для ледокола-лидера у нас обозначен как концептуальный. Эскиз готов, а разработка технического проекта начнется в ближайшее время», — рассказал начальник отдела разработки судовых ЯЭУ «ОКБМ Африкантов» Алексей Пахомов.
Проект атомохода «Лидер» ведут Центральный НИИИ им. академика Крылова совместно с ЦКБ «Айсберг» и «Атомфлотом». Мощность нового ледокола составит 110 МВт, ширина корпуса — порядка 50 метров. Судно сможет проходить льды толщиной более 4 м и превзойдет по характеристикам ледокол последнего поколения ЛК-60. РИТМ-400 сможет использоваться не только на ледоколах, но и на судах других типов, например, танкерах, химовозах, судах для перевозки сжиженного газа.
«Плавучка» для шельфа
Приоритетные бизнес-направления деятельности предприятия — это еще и перспективные РУ малой и средней мощности для энергоснабжения в Арктическом регионе.
Они разработаны на основе судовых и корабельных реакторов и предназначены для автономных атомных энергоисточников малой мощности в диапазоне от 6 до 100 МВт(эл): АБВ-6М, КЛТ-40С.
В условиях интенсивного освоения Севера другого способа обеспечить жизнь в удаленных районах — просто нет. Как наладить электро- и теплоснабжение для бытовых и промышленных потребителей, когда трубы и сети протянуть невозможно, а завозить топливо дорого?
Это, конечно, будущее в технологическом освоении регионов России.
На «Балтийском заводе» идет монтаж реакторной установки КЛТ-40С плавучей атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов».
— Мы выполнили обязательства по поставке реакторных установок для плавучей АЭС, которая сооружается в Санкт-Петер-бурге, — отмечает Александр Бахметьев.
Это головной проект серии мобильных транспортабельных энергоблоков малой мощности. Энергоустановка ПАТЭС имеет максимальную электрическую мощность более 70 МВт и включает в себя две реакторные установки КЛТ-40С. Она способна в номинальном режиме выдавать в береговые сети до 70 МВт электроэнергии и 300 МВт тепловой энергии.
— Что достаточно для поддержания жизнедеятельности города с населением 200 тысяч человек, — рассказывает начальник отдела разработки судовых ЯЭУ «ОКБМ Африкантов» Алексей Пахомов.
Плавучий энергоблок (ПЭБ) — это автономный энергетический объект, который целиком создается на судостроительном заводе как несамоходное судно. Затем буксируется морским или речным путем к месту его эксплуатации. Заказчику поставляется полностью построенный, испытанный и готовый к работе энергетический объект с жилыми помещениями и полной инфраструктурой, обеспечивающей проживание персонала и техническое обслуживание самого объекта, то есть реализуется технология сдачи «под ключ».
Плавучая атомная станция — впрочем, как и любая другая — согласно современным нормам безопасности изначально проектируется с «запасом прочности», превышающим предельно возможные в данной местности нагрузки, такие как удар волны цунами по станции, столкновение с другим судном или с береговым сооружением в результате такого удара.
Ремонт станции и перегрузка топлива будут выполняться в условиях существующих в нашей стране специализированных предприятий технологического обслуживания атомных судов, располагающих необходимым оборудованием и квалифицированным персоналом.
После 40 лет работы энергоблок заменяется новым, старый возвращается на специализированное технологическое предприятие для утилизации. Как в процессе, так и после окончания работы плавучей АТЭС на месте ее эксплуатации не остается никаких экологически опасных веществ и материалов (принцип «зеленой лужайки»).
