Свое, родное

Оснащение российской промышленности отечественным оборудованием из перспективной задачи стало стратегической. Предприятия АЭМ активно участвуют в программах импортозамещения, наращивания собственных производственных и технологических мощностей и обладают большим потенциалом. Причем речь идет не только об атомной отрасли, но и о других важных для страны сферах.

ОКБМ Африкантов

Одним из знаковых примеров производства собственного оборудования стал стендовый комплекс для испытаний технологий и оборудования для средне- и крупнотоннажного производства СПГ, построенный в Санкт-­Петербурге в 2021 году.

Стендовый комплекс предназначен для испытаний различного криогенного ротационного оборудования, которое требуется при производстве СПГ, — насосов, детандеров, компрессоров. Это первый в Европе и четвертый в мире подобный комплекс. 

«Задачей полного импортозамещения, включая комплектующие, мы начали заниматься одновременно с созданием первого насоса. Был открыт инвестиционный проект АЭМ, который, помимо разработки линейки насосов и детандеров, включает отработку отдельных узлов и отечественных комплектующих. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по изготовлению отечественных криогенных кабелей уже завершены. Также завершен проект по созданию российских криогенных герметичных проходок, которые заменят долгое время не имевшие конкурентоспособных альтернатив немецкие аналоги. Мы не только создали, но и серийно применяем отработанные элементы. Сейчас главная задача для нас — сделать отечественный криогенный электродвигатель».

Крупнотоннажные насосы для пере­качивания сжиженного природного газа полностью разработаны и изготовлены в ОКБМ Африкантов. В начале 2022 года успешно завершились первые испытания насоса отгрузки СПГ, предназначенного для перекачивания сжиженного природного газа из резервуара хранения в танки судна-газовоза.

Производство оборудования для СПГ-проектов — одно из ключевых направлений развития неатомных бизнесов АЭМ. Дело в том, что без насосов для перекачивания сжиженного газа, компрессоров и детандеров обеспечить процесс производства СПГ невозможно. А большая часть такого оборудования до недавнего времени производилась за рубежом.

Сегодня создание ротационного крио­генного оборудования успешно ведется в ОКБМ Африкантов. Предприятие уже освоило линейку из шести типоразмеров криогенных насосов для перекачивания сжиженных газов, проводит работы по созданию параметрического ряда криогенных судовых насосов, насосов КриоАЗС, насосов для крупно-, средне- и малотоннажного производства СПГ, а также жидкостных детандеров. По техническим характеристикам наши агрегаты не уступают зарубежным, а по ряду показателей (уровни вибрации, кавитационный запас, КПД) превышают импортные аналоги.

Предприятие уже готово к серийному выпуску СПГ-насосов. ОКБМ может обеспечить поставку до 100 насосов в год для малотоннажных заводов и нескольких десятков насосов — для крупнотоннажных.

ЦКБМ

Работы по импортозамещению оборудования для СПГ ведет и ЦКБМ. В частности, предприятие разрабатывает первый отечественный стендер для сжиженного природного газа.

По прогнозам Правительства РФ, к 2035 году объем производства СПГ в стране может увеличиться почти втрое и достичь 140 млн тонн. Для таких масштабов необходимо высококачественное оборудование, которым до недавних пор Россию обеспечивали иностранные компании.

 К разработке стендера для сжиженного природного газа ЦКБМ приступило в октябре 2021 года. Стендер представляет собой конструктивно поддерживаемый гибкий трубопровод из материала, соответствующего криогенным свойствам жидкости, и необходим для перегрузки СПГ на суда-газовозы. Рабочая температура СПГ составляет минус 160 °C.

Первый головной образец стендера с системой управления будет изготовлен для интегрированного комплекса по переработке и сжижению природного газа. В третьем квартале 2022 года в ЦКБМ планируют завершить разработку рабочей конструкторской документации, на 2023-й запланировано изготовление оборудования и испытательных стендов, а еще через год будут проведены приемо-сдаточные испытания на объекте.

 ЦКБМ готово изготовить стендер с применением только отечественных комплектующих, однако разработчики не исключают вариант применения отдельных компонентов зарубежных производителей. «Мы должны обеспечить потенциальным заказчикам не только надежность и качество нашего оборудования, но и конкурентоспособную цену», — говорит Анатолий Абрамов, руководитель проекта по разработке стендера СПГ в ЦКБМ.

 Предприятие также прорабаты­вает перспективы поставки стендеров для нужд других отечественных компаний — например «Газпрома» и «НОВАТЭКа». Это могут быть стендеры других типоразмеров и для иных сред (этан, метанол, дизельное топливо). Сегодня на стадии разработки и постановки на производство — первый отечественный стендер.

ЗиО-Подольск

На ЗиО-Подольске с нуля был разработан и изготовлен первый отечественный теплообменный аппарат для проекта «Ямал СПГ». Испаритель этана вошел в состав комплекса производительностью до 1 млн тонн СПГ в год в поселке Сабетта на Ямале.

«Ямал СПГ» — российский проект по сжижению природного газа. Проектная мощность завода составляет 16,5 млн тонн в год, но фактическая оказалась даже больше: в 2020 году было произведено 18,8 млн тонн СПГ.

В рамках проекта ЗиО-Подольск изготавливает шесть аппаратов, относящихся к критически важному оборудованию: пять испарителей этана и одну емкость мгновенного испарения. Высота испарителей составляет около 15 м, диаметр — 2,6 м, масса — до 86 тонн. Внутренняя часть аппарата содержит 3800 теплообменных труб общей длиной более 70 км. Оборудование непосредственно задействовано в процессе сжижения природного газа и может работать в температурных режимах ниже 170 градусов.

АЭМ-Технологии

Импортозамещение для Атоммаша — привычное направление ­бизнеса, которое масштабировалось из естественного процесса расширения номенклатуры оборудования. Семь лет завод производит трубопроводную арматуру (ТПА). Сегодня потребность в оборудовании растет, ведь в стране всего три компании-изготовителя.

Линейка ТПА обширная: клапаны обратные, регулирующие, антипомпажные, осесимметричные; пневматические и автоматические приводы. У каждого вида клапанов свой типоразмер, свои нюансы в сборке. При этом точность достигает сотых долей миллиметра!

Трубопроводную арматуру изготавливают в производственном корпусе № 3. Недавно здесь обновили участки и модернизировали механический парк. Пространство участков планировали сразу по стандартам Производственной системы «Росатом». Например, сварочный робот для наплавки установили вблизи термической печи, чтобы не тратить время на транспортировку заготовок.

«В программе развития АЭМ «Видение-2030» неатомные направления набирают все больший вес. Поэтому развитие производства ТПА для нас имеет большое значение и мы вкладываем в это немало средств, работая на перспективу. А сейчас это и решение первостепенных государственных задач по импортозамещению».

Детали обрабатываются на станках в автоматическом режиме. Токарь-расточник Елена Сабурова познает профессию несколько лет и отмечает три составляющие — концентрацию, ответственность, внимательность: «Это современный станок с ЧПУ: много программ, много электроники, работать сложно, но интересно. На каждый этап пишу программу: просверлить — одну, фрезеровать — другую. Станок умный, если есть ошибка, он просто не запустится, по­этому брак исключен. И все же наблюдать за работой станка необходимо, машине доверяем, но человек важнее».

В этом году атоммашевцам ­необходимо изготовить 140 изделий ТПА разного диаметра. Директор по управлению проектами и планированию Константин Черкасов отмечает, что при производстве ТПА ключевую роль играет не цифра, а качество: «К изделиям ТПА предъявляют серьезные требования, допуски составляют сотую долю миллиметра. Каждое изделие мы подстраиваем под требования станции. В стране нужны отечественные производители, поэтому мы делаем все для производства качественной и конкурентной продукции».

На производстве ТПА Атоммаш не останавливается и ищет новые направления, ведь для этого есть и успешная база, и опытные сотрудники. Сегодня компания прорабатывает производство судовой арматуры больших диаметров. В планах — изготовить несколько опытных образцов и пройти сертификацию Морского регистра. Несколько образцов успешно работают на единственном в России криогенном стенде, оператором которого является Росатом. 

Другая производственная площадка — Петрозаводскмаш — тоже вносит свою лепту в импортозамещение. Сегодня на всех возводимых атомных электростанциях используются бесшовные плакированные трубы для главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ). Еще 10 лет назад такие трубы в России не производили, их завозили из Германии. Пока Петрозаводскмаш не освоил технологию электрошлаковой антикоррозионной наплавки труб большого диаметра.

Успешной реализации проекта предшествовала большая работа: Петрозаводскмаш совместно с головной материаловедческой организацией атомной отрасли — ЦНИИТМАШ — выполнил большой комплекс испытаний, обучил персонал и лишь потом приступил к наплавке первых заготовок.

Контроль качества продукции стал выше, чем при применении импортных плакированных труб, а это повышает уровень безопасности эксплуатации АЭС. Кроме того, стоимость изготовления таких труб на ПЗМ существенно ниже стоимости аналогичного импортного комплекта. За этот проект команда АЭМ-технологии стала лауреа­том Национальной премии в области ­импортозамещения «Приоритет».

ЦНИИТМАШ

Важные разработки в НПО «­ЦНИИТМАШ» открывают новые перспективы для машиностроения, причем не только атомного. Речь идет об исследовании хромоникелевой аустенитной стали — специалисты ЦНИИТМАШ скорректировали ее химический состав, чтобы сталь была более стойкой к межкристаллитной коррозии (МКК).

Аустенитная сталь — одна из модификаций железа с высокой степенью легирования. Она обладает особой гранецентрированной кристаллической решеткой, которая сохраняет структуру при очень низких и высоких температурах и больших нагрузках.

В ходе эксперимента специалисты ЦНИИТМАШ изменяли соотношения титана, углерода и хрома, а также температуру аустенизации. В результате пришли к выводу, что скорректированный химический состав позволит гарантировать стойкость к межкристаллитной коррозии даже при заметных отклонениях температуры термической обработки.

Именно из аустенитной стали изготавливают трубопроводы на АЭС, а также другое оборудование, которое взаимодействует с агрессивными средами. Поэтому стойкость стали к МКК — один из важнейших парамет­ров, характеризующих ее пригодность для применения в атомной отрасли.

В рамках другого проекта ученые ЦНИИТМАШ создали новый много­слойный материал с внутренним протектором. Его стойкость к коррозии в пять раз выше по сравнению с классическими коррозионно-стойкими сталями.

«Мы повысили требования по соотношению титан/углерод в аустенитной стали до восьми и выше. Это наиболее приемлемый способ модернизации оборудования с точки зрения обеспечения стойкости к межкристаллитной коррозии. Предложенная корректировка химического состава металла приведет к увеличению ресурса работы трубопроводов, повысит безопасность эксплуатации АЭС и при этом не повлияет на стоимость материала».

Внутренний протектор представляет собой слой из металла с более низким электрохимическим потенциалом, который располагается между двумя слоями с более высоким электрохимическим потенциалом. Например, слой из перлитной стали находится между двумя слоями из аустенитной стали. При протекании локальной коррозии сначала происходит растворение внутреннего протектора, при этом внешние слои остаются целыми.

Применение такой технологии актуально при изготовлении емкостей и трубопроводов, которые эксплуатируются в агрессивных средах на протяжении длительного времени. Срок службы таких конструкций и оборудования увеличивается многократно.

Уже сейчас новый материал тестируют в реальных или приближенных к реальным средам: проводятся реакторные испытания в условиях агрессивной радиационной среды, определяются его механические свойства, исследуются качества многослойного металла неразрушаю­щими методами — ультразвуковым и рентгенографическим.