Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

«РИТМ» XXI века

Реакторная установка (РУ) «РИТМ» – один из стратегически важных и перспективных проектов АЭМ. Эти реакторы открывают большие возможности перед ледокольным флотом России и отечественными плавучими атомными электростанциями. О том, как на предприятиях АЭМ идет работа по разработке и производству установок «РИТМ-200» и «РИТМ-400» – в нашем материале.

Рождение «Якутии»

26maya2020-govspbru.jpg
26 мая, в день 164-летия Балтийского завода, в Санкт-Петербурге состоялась техническая закладка атомного ледокола «Якутия».

Это третий серийный атомоход проекта 22220. Головной ледокол «Арктика» был заложен в 2013 году, ледокол «Сибирь» (первый серийный) – в 2015 году, ледокол «Урал» (второй серийный) – в 2016-м. Как и ее предшественники по проекту, «Якутия» будет оснащена атомным сердцем от АЭМ – РУ «РИТМ-200». На площадках предприятий компании уже началось производство реактора.

В церемонии закладки третьего серийного атомохода и традиционной установки закладной доски на днищевую секцию судна принял участие Вячеслав Рукша, заместитель генерального директора Росатома. «Строительство серии ледоколов подтверждает несомненное первенство России в мирном освоении Арктики, – отметил он. – Универсальные атомные ледоколы – важный шаг к раскрытию транспортного потенциала Северного морского пути».

Как ожидается, строить «Якутию» будет проще, чем предыдущие ледоколы проекта: уже найдены лучшие технические решения, производственные процессы отлажены до мельчайших деталей. Ледокол будет обслуживать Северный морской путь (СМП) и проводить различные экспедиции в Арктике. Место его будущей работы – западный арктический район: Баренцево и Карское моря, а также более мелководные участки в устье Енисея и районе Обской губы. Ввод «Якутии» в эксплуатацию запланирован на 2024 год. 

«Каждый из ледоколов серии – это олицетворение современной, технологичной и конкурентоспособной отечественной промышленности», – подчеркивает Денис Мантуров, министр промышленности и торговли России.

ЗиО-Подольск

Уникальные решения рождались в процессе работы

РИТМ-200.jpg
За четыре года завод добился впечатляющих результатов в изготовлении реакторных установок «РИТМ». 

Первую двухреакторную силовую установку «РИТМ-200» для головного универсального атомного ледокола «Арктика» проекта 22220 ЗиО-Подольск изготовил в 2016 году. В 2017–2018 годах предприятие поставило на Балтийский завод в Санкт-Петербурге реакторы для атомоходов «Сибирь» и «Урал».

Начинали с нуля

Примечательно, что для ЗиО-Подольска силовая установка «РИТМ-200» была принципиально новым оборудованием: ее изготовление завод осваивал с нуля. Естественно, этот процесс не обходился без сложностей. Некоторые решения приходилось разрабатывать прямо на ходу. В результате были внедрены сразу несколько новых уникальных технологий и инструментов. Среди них – новые типы наплавочного оборудования, технологии сверхточного сверления крупных глубоких отверстий, многопереходная расточка фланцевых отверстий методом трепанирования специальным инструментом с демпфирующими виброгасящими свойствами, высокоскоростной метод планетарного резьбофрезерования и многое другое. 

Эти технические решения защищены многими патентами Российской Федерации на изобретения. Опыт, полученный при изготовлении РУ «РИТМ-200», а также научные и технологические разработки будут применяться и при изготовлении оборудования для перспективных проектов по АЭС малой мощности, РУ «РИТМ-400» и других.

Серия продолжается

Северный морской путь (СМП) играет в экономике России огромное значение, и оно будет увеличиваться. Согласно указу Президента РФ «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года», предполагается рост грузопотока по северному морскому маршруту с 19,7 млн тонн в 2018 году до 80 млн тонн в 2024-м. Выполнение этой задачи невозможно без мощного ледокольного флота. СМП имеет исключительно важное экономическое значение как на национальном, так и на международном уровне. В связи с этим ФГУП «Атомфлот» разработал программу развития СМП, которая предусматривает увеличение количества новых атомоходов. Также рассматривается возможность производства судов коммерческого флота с реакторной установкой «РИТМ-200».

В канун нового, 2020 года ЗиО-Подольск заключил договор на поставку двухреакторных установок «РИТМ-200» для третьего и четвертого серийных универсальных атомных ледоколов ЛК-60Я проекта 22220. 

В настоящее время на производственной площадке предприятия осуществляется антикоррозионная наплавка внутренних поверхностей сборочных единиц корпусного и емкостного оборудования. На обрабатывающем центре SKODA завершилась механическая обработка обечайки корпуса реактора под наплавку с выполнением черновой обработки постаментов, а также под наплавку патрубков под приварку гидрокамер. Кроме того, обработаны паровые патрубки фланца корпуса реактора, которые представляют собой глубокие отверстия диаметром 85 мм. 

РУ «РИТМ-200» относится к реакторным установкам четвертого поколения. Важный аспект производства этого оборудования – максимальное изготовление частей реактора и проведение крупно-узловой сборки именно на заводе-изготовителе.

Для каждого из ледоколов ЗиО-Подольск изготовит два реактора РУ «РИТМ-200», два сепаратора, 16 емкостей, 2 опорных кольца и ряд других комплектующих атомохода. Масса изготовленного оборудования составит 962 тонны. Согласно договору поставка РУ «РИТМ-200» для третьего серийного ледокола должна состояться в марте-апреле 2022 года, для четвертого – в декабре 2023 года – январе 2024 года.

Прямая речь

Виктор Винников.jpg Виктор Винников, начальник Научно-технического центра проблемной технологии дирекции по науке:

– Применение новых технологий механической обработки привело к значительному уменьшению сроков изготовления конечного продукта. С каждым изделием отработка режимов резания сокращала время протекания процессов. Так, при изготовлении первого реактора для первого серийного ледокола «Сибирь» мы внедрили прогрессивную технологию механической обработки разгрузочных пазов (узкопрофильных кольцевых канавок) в патрубке приварки кассет парогенераторов. Мы разработали новый инструмент для сверления отверстий – кольцевое трепанирующее сверло, которое было изготовлено силами завода. Внедрение уникального способа позволило сократить цикл изготовления узкопрофильных кольцевых канавок в 4 раза. На это изобретение оформлены патенты: на корпус сверла, на метод обработки в комплексе и на состав смазывающей охлаждающей жидкости.

ОКБМ Африкантов

Принципиально новые установки

сибирь.jpg
ОКБМ уже завершило изготовление и передало заказчику оборудование РИТМ-200 для головного ледокола «Арктика» и двух серийных ледоколов «Сибирь» и «Урал». 

В настоящее время проходят испытания реакторных установок «Арктики». Одна из РУ головного ледокола 27 мая выведена на 100% мощности. На «Сибири» и «Урале» осуществляется монтаж реакторных установок. 

Для третьего серийного ледокола нового поколения «Якутия» и четвертого серийного ледокола изготавливается оборудование РУ «РИТМ-200» как на производственной базе ОКБМ, так и контрагентами. В 2019 году ОКБМ изготовило комплект из 12 кассет для парогенерирующего блока (ПГБ) № 1 ледокола «Якутия». В данный момент завершается изготовление такого же комплекта для второго ПГБ. К концу года планируется изготовить аналогичный комплект для первого парогенерирующего блока уже четвертого серийного ледокола.

Специалисты ОКБМ на базе РИТМ-200 создают проекты принципиально новых реакторных установок РИТМ-200М для оптимизированного плавучего энергоблока (ОПЭБ) и РИТМ-400 для ледокола «Лидер». В настоящее время завершается разработка эскизного проекта реакторной установки оптимизированного плавучего энергоблока. Уже завершен и утвержден технический проект РУ «РИТМ-400» ледокола «Лидер», ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по активной зоне установки, разрабатывается рабочая конструкторская документация, а также идет контрактация с контрагентами.

Цифры

РУ «РИТМ-200»
Тепловая мощность – 175 МВт
Мощность на винтах – 60 МВт
Габариты, м – 6 х 6 х 15,5
Масса, т – 1110
Запланированный срок эксплуатации – 40 лет
РУ «РИТМ-200Б»
Тепловая мощность – 209 МВт
Мощность на винтах – 40 МВт
Габариты, м – 7,2 × 9 × 16
Масса, т – 1300
Общий срок службы – 40 лет

ЦНИИТМАШ

Своими силами в кратчайшие сроки

Обработка паза в корпусе реактора __РИТМ-200__ на __ЗиО ___ Подольск__.jpg
Специалисты института всего за пару месяцев разработали уникальный инструмент и технологию, необходимые для производства реактора.

Обработка глубоких кольцевых разгрузочных пазов диаметром 480 мм, глубиной 250 мм, шириной 17 мм – одна из самых сложных и ответственных операций при изготовлении РУ «РИТМ-200». «Конструкция корпуса такова, что если не сделать разгрузочные пазы в патрубковой зоне, то эта часть при работе будет подвергаться очень большому напряжению, – поясняет руководитель проекта, заместитель директора Института металлургии и машиностроения ЦНИИТМАШ, заведующий отделом технологии холодной обработки металлов и зубчатых передач Дмитрий Клауч. – Пазы позволяют снизить напряжение, обеспечить высокую надежность реактора. Сроки изготовления установки во многом зависели от того, разработаем ли мы необходимый технологический процесс и инструмент и насколько эффективными они будут». Команда ученых – Дмитрий Клауч, его заместитель Владимир Беляков, научный сотрудник отдела Дмитрий Лыткин и главный конструктор отдела Александр Пономарев – принялась за дело в конце 2015 года. 

Главный конструктор Александр Пономарев и научный сотрудник отдела Дмитрий Лыткин взялись за конструкторскую документацию на новый инструмент. Работали на износ, спали по шесть часов в сутки. «Чтобы скорее решить комплексную задачу, использовали последние достижения компьютерного моделирования, системы автоматизированного проектирования», – рассказывает Александр Пономарев. 

Заместитель руководителя проекта Владимир Беляков отвечал за изготовление инструмента. «Весьма сложного инструмента диаметром 479 мм с комплектом режущих элементов, – подчеркивает он. – Все полностью сделали у себя в институте, на ЗиО привезли два готовых комплекта – на всякий случай, хотя в договоре был один». 

С технологией все было сложнее. «В институте мы могли провести только лабораторные испытания: пробовали варианты резцов, режимов, смазочно-охлаждающие жидкости. Поковка, из которой делается корпус, уникальна, на заводе не нашлось такого металла для натурных испытаний, – говорит Дмитрий Клауч. – Отрабатывать процесс прямо на корпусе – большой риск. А вдруг что-то случится? Корпус выбрасывать? Первую пробу мы произвели на образце из другой стали и тут же переключились на корпус. К счастью, ошибок не допустили».

«Академик Ломоносов» и «Лидер» покорят Север

StranaRosatom 14.09.2019 ПАТЭС в Певеке_HiRes-029.jpg
На базе РИТМ-200 разработан реактор «РИТМ-200М»: он станет основой для создания стационарных и транспортабельных АЭС малой мощности, в том числе оптимизированных плавучих энергоблоков (ОПЭБ). 

Малая мощность на островах

Реакторные установки от АЭМ можно использовать не только на атомном ледокольном флоте. В ОКБМ Африкантов завершена разработка обликового проекта наземной двухблочной АЭС с реакторами «РИТМ-200». Проект одобрен научно-техническим советом Росатома и станет основой для разработки проектов строительства конкретных АЭС в России.

Сегодня уже разработан проект РУ «РИТМ-200Б» для небольшого однореакторного офшорного ледокола, который будет работать на шельфе. 

В феврале 2020 года вышло распоряжение Росатома о начале реализации пилотного отраслевого проекта «Сооружение атомной станции малой мощности на базе реакторной установки «РИТМ-200» на территории России». 7 мая 2020 года Росатом выпустила приказ об утверждении Положения об управляющем совете данного проекта. На данный момент в России определены две площадки для потенциального строительства – это Челябинская область и Якутия. В дальнейшем предполагается строительство АЭС малой мощности в зарубежных островных государствах. В рамках реализации настоящего проекта ЗиО-Подольск планирует выступить не только в качестве изготовителя, но и в качестве проектанта оборудования реакторной установки.

Больше мощность, меньше затраты

22 мая 2020 года в промышленную эксплуатацию сдана первая плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов». ПАТЭС, которая находится в порту города Певек на Чукотке, оснащена реактором КЛТ-40С, разработанным ОКБМ Африкантов. В перспективе на ОПЭБ планируется устанавливать вместо КЛТ-40С две РУ «РИТМ-200М». Они смогут обеспечить общую электрическую мощность станции на уровне 100 МВт. Одно из важных отличий модернизированной установки – увеличенный до 10 лет срок между перезагрузками. 

Если заменить КЛТ-40С на РИТМ-200М, мощность энергоблока увеличится на 30%, водоизмещение ПАТЭС уменьшится на 9 тысяч тонн, почти на 30 метров сократится длина, на 5 метров – ширина, в два раза сократятся размеры в пределах защитной оболочки и в полтора раза – масса реакторной установки. На борту ОПЭБ не понадобится хранилище отработанного ядерного топлива и перегрузочного комплекса. Все это позволит сократить капитальные и эксплуатационные затраты ОПЭБ. 

На сегодняшний день разработка концептуального проекта ОПЭБ с РУ «РИТМ-200М» завершена, начался этап эскизного проекта. В перспективе ОПЭБ сможет снабжать электроэнергией комплексы по разработке природных ископаемых, удаленных городов, где спрос на электроэнергию велик, но имеющиеся мощности обеспечить этот спрос не могут. Потенциальными рынками в этом плане могут стать Юго-Восточная Азия, Африка, Латинская Америка.

Обеспечить круглогодичную навигацию

В конце апреля 2020 года подписано двустороннее решение между дирекцией Северного морского пути Росатома и АЭМ о досрочном запуске изготовления оборудования головного атомного ледокола проекта 10510 «Лидер» с новыми ядерными энергетическими установками (ЯЭУ), состоящими из двух вновь разработанных реакторных установок «РИТМ-400». 

Анализ сроков постройки и ввода в эксплуатацию атомного ледокола «Лидер», технологического графика изготовления оборудования, находящегося на критическом пути, загрузки производственных мощностей ОКБМ Африкантов и ЗиО-Подольска заказами для проекта 3 и 4 СУАЛ показал, что поставка ЯЭУ с РУ «РИТМ-400» должна быть осуществлена не позднее 2024 года. В связи с этим принято решение организовать запуск в производство оборудования с длительным циклом изготовления до оформления договора на поставку корпусного оборудования РУ «РИТМ-400» между ОКБМ Африкантов и ЗиО-Подольском. Подписание контракта планируется в IV квартале текущего года.

На данный момент на ЗиО-Подольске разрабатывается конструкторско-технологическая документация, ведется закупка материалов. 

РУ «РИТМ-400» по своим массогабаритным характеристикам превосходит РУ «РИТМ-200» почти в 1,5 раза – до 315 МВт. Это самая мощная установка среди имеющихся судовых. В связи с этим транспортная логистика существенно усложнится. Специалисты ЗиО-Подольска прорабатывают возможности мультимодальной транспортировки готового оборудования на судостроительный комплекс «Звезда».

Ледокол «Лидер» сможет пробивать лед толщиной до 4,3 метров и прокладывать канал шириной до 50 метров, проводить в двухметровом льду суда массой до 170 тысяч тонн со скоростью до 12 узлов. А значит, будет обеспечена круглогодичная навигация по Северному морскому пути, в том числе для крупнотоннажных судов.

ledokol.jpg

я знаю на эту тему больше

© 2014 ОАО «Атомэнергомаш». Атомное и энергетическое машиностроение.
115184, г. Москва, Озерковская наб. д. 28, стр.3
Свои вопросы и предложения присылайте по адресу info@vestnik-aem.ru    "МедиаЛайн"