Недавно в очередной раз побывал на АО «ЗиО-Подольск» (входит в машиностроительный дивизион Росатома — Атомэнергомаш). Это крупнейший производитель высокосложного теплообменного оборудования для предприятий ТЭК: атомных и тепловых электростанций, нефтяной и газовой промышленности, а также судостроения. Между прочим, 40% установленной энергетической мощности России, стран СНГ и Балтии оснащены оборудованием с маркой «ЗиО», в том числе 100% атомных электростанций, начиная с первой в мире АЭС в Обнинске.

Работают они сейчас по разным направлениям, и если уж за что-то берутся, всегда на выходе «конфетка» получается. Люблю такие большие заводы, гуляя по ним, ты заряжаешься какой-то невероятной энергией и потом ещё долго находишься под впечатлением. В этот раз я упор сделал на то, как они собирают корпуса для реакторных установок «РИТМ-200», которые будут служить Отечеству на наших атомных ледоколах. Надеюсь, вы не забыли, что Россия — единственная в мире страна, которая владеет таким атомным ледокольным флотом.

В большой семье Росатома есть машиностроительный дивизион — АО «Атомэнергомаш», который обеспечивает полную производственную цепочку создания реакторных установок РИТМ — от проектирования и производства заготовок до изготовления и отгрузки заказчику. Разработчиком, а также изготовителем крышки реактора и внутрикорпусных устройств является АО «ОКБМ Африкантов». Помните, не так давно мы и у них были в гостях (кто этот пост не видел, внизу ссылка). За корпус реактора и окончательную сборку как раз и отвечает наш сегодняшний герой — завод «ЗиО-Подольск».

2.


На этом фото корпус атомного реактора РИТМ-200 для пятого серийного ледокола «Чукотка». Недавно на нем был выполнен замыкающий сварной шов, соединивший две половины корпуса. Автоматическая сварка замыкающего шва проходила при непрерывном подогреве металла до 200 градусов в течение 7 дней. Количество наплавленной металлической проволоки составило почти 600 кг, толщина шва — 150 мм. При соединении двух составных частей — фланца с обечайкой и обечайки с днищем — длина корпуса реакторной установки составила 8 метров. 

Напомню, строительство «Чукотки», как и других ледоколов проекта 22220, ведётся в Санкт–Петербурге на АО «Балтийский завод» (входит в АО «Объединённая судостроительная корпорация» (ОСК). В перспективе судно будет заниматься ледовой проводкой грузов с Баимского медно-золотого проекта (Чукотка). Наибольшая длина ледокола типа ЛК-60Я составляет 173,3 м, максимальная ширина — 34 м, толщина преодолеваемого ледяного покрова — 2,8 м, пропульсивная мощность — 60 МВт, экипаж — 75 человек. УАЛ проекта 22220 «Чукотка» должны ввести в эксплуатацию в 2024 году.

3.


Я уже несколько раз рассказывал про реакторные установки серии РИТМ, и всё же, как у нас говорят, повторение — мать учения, тем более про такие уникальные вещи, не имеющих аналогов в мире, обязательно надо рассказывать снова и снова, да и наша наука и промышленность не стоят на месте, поэтому появляются и новые разработки.

Итак, на данный момент серия РИТМ представлена следующими реакторами:

РИТМ-200 установлены на универсальных атомных ледоколах нового проекта «Арктика»;
РИТМ-200С разрабатываются для проекта МПЭБ;
РИТМ-200М будут использованы в проекте оптимизированных плавучих энергоблоков (ОПЭБ);
РИТМ-200Н для наземных атомных станций малой мощности;
РИТМ-400 — новейшая разработка для ледокола проекта 10510 «Лидер».

«РИТМ-200» — это новейшая реакторная установка для атомного ледокольного флота. Она входит в состав главной энергетической установки ледокола и включает в себя два реактора тепловой мощностью 175 МВт каждый. Эти установки хороши прежде всего своей компактностью и экономичностью. Благодаря чему они позволяют сделать атомные ледоколы двухосадочными и обеспечить улучшенные технические характеристики судна по скорости, ледопроходимости и т.д. Одна топливная загрузка для РУ «РИТМ-200» эквивалентна 540 тысяч тонн арктического дизельного топлива, для перевозки которых потребовалось бы три супертанкера класса VLCC. Кроме ледоколов, РИТМы хороши для работы на стационарных и мобильных АЭС малой мощности, в том числе, плавучих энергоблоков.

5.


Реакторная установка «РИТМ-200» имеет уникальную энергоэффективную интегральную компоновку, которая обеспечивает размещение основного оборудования непосредственно внутри корпуса парогенерирующего блока. За счет этого она в два раза легче, в полтора раза компактнее и почти в два раза мощнее реакторных установок для ледокольного флота типа КЛТ. Одна топливная загрузка для РУ «РИТМ-200» эквивалентна 540 тысячам тонн арктического дизельного топлива. Перезагрузка топлива происходит один раз в семь лет. Кстати, на ПАТЭС «Академик Ломоносов», который мне повезло провожать в Мурманске на свою новую работу и встречать в Певеке, установлены КЛТ-40С.



Правда, компоновку можно корректировать в зависимости от конкретного проекта. Например, сейчас Росатом работает над пилотным проектом АСММ в наземном исполнении для атомной станции малой мощности, которая будет построена в Якутии рядом с поселком Усть-Куйга Усть-Янского улуса. Для данного проекта разрабатывается однореакторная модификация РИТМ-200 электрической мощностью 55 МВт. Вот примерно так и будет выглядеть новая станция. Первая в России наземная АЭС малой мощности заменит действующие объекты генерации и будет снабжать энергией как Кючусское золоторудное месторождение (крупнейшее из неосвоенных разведанных месторождений золота в стране), так и население района.

Ведь сегодня энергоснабжение Усть-Янского района, как и других территорий российской Арктики, зависит от северного завоза, а доставлять топливо в Арктику сложно и дорого. Тариф на электроэнергию по плану должен снизится примерно на 45%. Срок эксплуатации станции составит не менее 60 лет. Что касается безопасности, АСММ выдержит сейсмическую активность до 8 баллов, температуру до минус 70 градусов, она рассчитана на взрывную ударную волну – 30 кПа, и готова к падению летательного аппарата до 20 тонн, а также урагану с летящими предметами.



Напомню, АО «ОКБМ Африкантов» и АО «Балтийский завод» подписали контракт на комплектную поставку реакторных установок «РИТМ-200» для третьего и четвертого серийных универсальных атомных ледоколов ЛК-60Я проекта 22220 в октябре 2019 года. Ранее предприятиями дивизиона было изготовлено три комплекта РУ «РИТМ-200» для первых трех атомоходов нового поколения.

В 2016 году состоялась отгрузка для головного ледокола «Арктика», в 2017 году — для первого серийного — «Сибирь», в 2018 году – для второго серийного — «Урал». Для каждого из ледоколов завод изготовливает два реактора РУ «РИТМ-200», 2 опорных кольца, плюс 16 ёмкостей. Масса такого изготовленного оборудования составляет 962 тонны.

6.


Весь процесс производства РУ РИТМ-200 проходит примерно за 27 месяцев. На протяжении этого периода изделие проходит через 682 производственные операции. При этом его не меньше чем 70 раз проверят на качественные характеристики. Вкратце, весь производственный процесс можно разделить на следующие основные этапы. На первом происходит отливка заготовок и производство обечаек (представляете, общий вес всех заготовок составляет 547 тонн).

Далее осуществляется механическая обработка отверстий фланца под установку кассет парогенератора. После чего наступает время антикоррозийной наплавки (общая продолжительность процесса наплавки составляет 8 месяцев). Потом переходят к сварке кольцевого шва (4-5 дней, на это примерно уходит 600 кг наплавленной металлической проволоки), Далее идёт приварка патрубков и термообработка (на это уходит примерно трое суток). Следующий этап — замыкающий шов, т.е. соединение двух корпусов и далее сварка швов под флюсом и наплавка на зону швов.

После чего уже идёт приварка гидрокамер (это удовольствие длится 20 дней, толщина каждого сварного шва — 82 мм). И, наконец, производство и сборка внутрикорпусных устройств и крышки реактора. Гидроиспытания корпуса реактора ледокола проходят путем заполнения внутреннего объема конденсатора и постепенного подъема давления до 270 атмосфер.

После снижения давления до 216 атмосфер специалисты обследуют корпус на отсутствие деформаций и течей. Результаты гидроиспытаний подтверждают прочность и надежность конструкции. Доставка до заказчика РУ РИТМ-200 осуществляется на специальном железнодорожном транспортёре грузоподъёмностью 240 тонн. По железной дороге реактор транспортируют до станции «Новый порт» Санкт-Петербурга, где его уже перегружают на специальную баржу и по воде доставляют на верфи Балтийского завода.

7.


8.


Здесь же параллельно идут работы над корпусом реакторной установки «РИТМ-400» для новейшего головного самого мощного в мире атомного ледокола «Россия» проекта 10510 «Лидер». Вот как раз учится летать фланец одного из корпусов.

9.


10. Вес одного готового реактора составляет 147,5 тонн, высота — 7,3 метра, диаметр — 3,3 метра.


Реакторная установка «РИТМ-400» — это эволюционное развитие «РИТМ-200» с увеличением тепловой мощности до 315 МВт, что превосходит все имеющиеся судовые реакторные установки. РУ «РИТМ-400» в 1,8 раза мощнее «РИТМ-200», что позволяет атомному ледоколу «Лидер» иметь повышенные эксплуатационные характеристики. В частности, он сможет пробивать лед толщиной до 4,3 метров и прокладывать канал шириной до 50 метров.

В результате ледоколы класса «Лидер» смогут выполнить главную задачу – обеспечат круглогодичную навигацию по Северному морскому пути и проведению экспедиций в Арктику, в том числе крупнотоннажных судов. А ещё реактор «РИТМ-400» является перспективным также для использования на оптимизированных плавучих энергоблоках (ОПЭБ) увеличенной мощности.

11.


12. Перед нами один из самых больших токарно-карусельных станков в стране. Конечно, такие размеры впечатляют.


На первом фото в центре, а на этом немного правее идут работы над одной из деталей корпуса для модернизированного плавучего энергоблока (МПЭБ) для освоения Баимской рудной зоны. Вместо реакторов КЛТ-40С в МПЭБ будут установлены реакторы РИТМ-200С, обладающие большей мощностью и увеличенной до 6 лет топливной кампанией.

Новая паротурбинная установка позволит одному МПЭБ вырабатывать до 106 МВт. Напомню, баимская медно-порфировая площадь (или Баимка), расположенная в Билибинском районе Чукотки, является крупнейшей в мире по запасам: ее ресурсы оцениваются в 23 млн тонн меди и 64,3 млн унций (2 млн кг) золота.

На территории рудной зоны расположены 13 месторождений. Запасы самого перспективного из месторождений – Песчанки — составляют по классификации JORC 9,5 млн т меди и 16,5 млн унций золота. Ожидается, что проект «Баимская» (принадлежит KAZ Minerals) начнет производство до конца 2027 года. Годовая мощность переработки руды составит 70 млн тонн.

Что касается помощи Росатома, то на объект поставят четыре энергоблока: три основных и один резервный, который будет использоваться во время ремонта или перегрузки топлива одного из основных. Первые два блока должны быть доставлены на площадку в акватории мыса Наглёынын и подключены к линиям электропередач до Баимского ГОК в конце 2026 года, третий — в конце 2027 года. А так, конечно, интересно, гуляешь по заводу, а заодно и географию изучаешь.

13.


Гуляя по цехам предприятия ты сразу видишь, скучать тут некогда. Плечом к плечу с РИТМами обрабатываются корпуса для Курской АЭС. Энергоблоки № 1 и № 2 Курской АЭС-2 поколения «3+» являются пилотными, сооружаемыми по проекту ВВЭР-ТОИ (водо-водяной энергетический реактор типовой оптимизированный информационный), и соответствуют самым современным требованиям МАГАТЭ в области безопасности. ЗиО-Подольск» изготавливает для энергоблоков станции основное оборудование машинного зала.

14.


15.


16.


17.


Обычно на производственной площадке ПАО «ЗиО-Подольск» параллельно идут несколько производственных процессов. Например, на карусельных станках проходит обработка фланца корпуса реактора. На другом участке осуществляется антикоррозионная наплавка внутренних частей обечаек гидрокамер. А на обрабатывающем центре «SKODA» производят глубокое сверления разгрузочных каналов фланца.

18.


19.


20. Приятно смотреть, что станки на заводе «ЗиО-Подольск» частенько обновляются на новые. Да кто-то наверняка скажет: «Опять иностранщина!». Да и ладно, зато работают на российскую экономику. А научимся делать не хуже, тут же и наши составят компанию.


21. Горизонтальный фрезерно-расточной обрабатывающий центр WRD фирмы Varnsdorf (Чешская Республика).


22. Реакторная установка «РИТМ» расшифровывается — Реактор Интегрального Типа Модифицированный.


А ещё сейчас здесь активно работают над заказами для наших китайских и индийских друзей. В том числе для флагманского проекта Китая в сфере реакторов на быстрых нейтронах — АЭС «Сяпу» в провинции Фуцзянь. Напомню, в мире на данный момент есть пока только одна действующая атомная станция, работающая по такой схеме — это Белоярская АЭС (Свердловская область) с БН-600 и БН-800. Не устану повторять, в атомной сфере Россия — это настоящие Боги!

23. Участок по сборке модулей испарителя парогенератора.


Строительство ядерного реактора на быстрых нейтронах бассейного типа с натриевым теплоносителем CFR-600 началось в конце 2017 года. Ввод в эксплуатацию намечен на 2024 год. Планируется, что реактор будет вырабатывать 1500 МВт тепловой и 600 МВт электрической мощности. Для этого проекта завод изготавливает теплообменные модули парогенераторов в количестве 16 испарителей и 16 пароперегревателей.

24.


25. Модули испарителей для реакторных установок на быстрых нейтронах включают в себя трубный пучок теплообменных толстостенных труб, закрепленных в трубной доске.


Кстати, «ЗиО-Подольск» — это единственный в стране изготовитель модулей парогенераторов для реакторов на быстрых нейтронах. Впервые данное оборудование изготавливалось заводом в 70-е годы прошлого века, в период строительства третьего блока Белоярской АЭС.

26.


27. А вот уже и готовый модуль испарителя


28.


29.


30.


31.


32.


33.


34.


35. На этом участке собирают сепараторы-пароперегреватели (СПП).


36. АО «ЗиО-Подольск» является разработчиком полного цикла изготовления СПП-1200ТОИ — от технического проекта до сдачи оборудования заказчику.


Сепараторы-пароперегреватели (СПП) предназначены для осушки и перегрева влажного пара после цилиндра высокого давления турбины. Они состоят из нескольких частей: сепаратора (массой где-то 41 тонну), пароперегревателя первой ступени (вес аппарата 86 тонн), а также пароперегревателя второй ступени (весом 105 тонн). При монтаже эти три части устанавливаются вертикально в одном корпусе. Срок службы оборудования — 50 лет.

37.


38.


39.


Не устаю повторять именно руками вот таких ребят и создаётся настоящее и будущее нашей страны, наше с вами процветание и уважение в мире. Большое спасибо всем сотрудникам АО «ЗиО-Подольск» за открытость и тёплый приём. Вы классные! Отдельный респект Артёму Шпакову.

40.

источник