Uralkriomash: w kosmos z Niżnego Tagila

6
Podstawą sukcesu jest rozwinięta produkcja, wysoko wykwalifikowana kadra oraz potężne biuro projektowe

Niżny Tagil, w którym znajduje się spółka-matka - Korporacja Badań i Produkcji OJSC Uralvagonzavod, jest kolebką pierwszej lokomotywy parowej i największym dostawcą taboru towarowego dla kolei Rosji i krajów WNP, miastem czołgowym, które dało krajowi a na świecie ogromna liczba pojazdów wojskowych - jedne z najlepszych na świecie. Jednak niewiele osób wie, że początek ery kosmicznej również w dużej mierze przypadł na glebę Tagil.

Znaczący lot Jurija Gagarina nie odbyłby się bez Uralkriomash OJSC, przedsiębiorstwa będącego częścią korporacji UVZ. Specjaliści Tagil brali udział we wszystkich krajowych programach kosmicznych. Powstały tu mobilne stacje tankowania rakiet nośnych, które zapewniły wystrzelenie nie tylko statku kosmicznego Wostok-1, ale także pierwszych satelitów, a także realizację programów Energia-Buran i Sea Launch.

W kosmos - na ciekłym tlenie

W 1946 r., w wyniku rozwoju rakiet bojowych dalekiego zasięgu, zapoczątkowanego pod przewodnictwem Siergieja Korolewa, utworzono tarczę antyrakietową kraju i otworzyły się perspektywy praktycznej eksploracji kosmosu. Nowa technologia wymagała dużej ilości ciekłego tlenu, utleniacza paliwa, dlatego na początku lat 50. wraz z rozwojem badań kosmicznych w Związku Radzieckim pojawiła się potrzeba opracowania środka transportu dużych ilości ciekłego tlenu koleją, który stał się się niezwykle trudnym zadaniem. W kraju nie było doświadczenia w tworzeniu cystern kolejowych do transportu cieczy kriogenicznych. Rozwiązanie tego palącego problemu powierzono Uralvagonzavodowi.

Uralkriomash: w kosmos z Niżnego Tagila

Uchwałą Komitetu Centralnego KPZR i Rady Ministrów ZSRR utworzono specjalne biuro projektowe w ramach Państwowego Przedsiębiorstwa Unitarnego „Uralvagonzavod” imienia F. E. Dzierżyńskiego 1 października 1954 r. - OKB-250 dla kriogenicznych technologii i naziemnego sprzętu nośnego, na którego czele stoi główny projektant Metodiusz Wieriejew, który później stał się niezależnym przedsiębiorstwem – OJSC „Uralkriomash”. Tak naprawdę prace nad stworzeniem zbiornika kriogenicznego rozpoczęły się dwa lata wcześniej. Dlatego już w tym samym roku zespół projektowy opracował dokumentację nowej cysterny kolejowej do transportu ciekłego tlenu – produkt 8G52. Rozpoczęta w tym samym czasie seryjna produkcja nowego produktu zapoczątkowała narodziny nowego przemysłu w kraju – kriogenicznej inżynierii transportu.

Złożoność rozwiązywanych problemów była niewiarygodnie duża. Ciekły tlen reaguje z wieloma metalami i szybko odparowuje. Dlatego na wewnętrzne naczynie zbiornika wybrano stop aluminium AMtsS, który nie wchodzi w interakcję z ciekłym gazem. Kolejną zaletą była doskonała spawalność. Przestrzeń pomiędzy naczyniem wewnętrznym zbiornika a obudową zewnętrzną wypełniono materiałem termoizolacyjnym – miporą.

W 1954 roku przyszły akademik Siergiej Korolew postawił inżynierom kriogenicznym z Uralwagonzawodu zadanie technologiczne polegające na stworzeniu środków do tankowania (8G117) i tankowania (8G118) ciekłym tlenem dla słynnej rakiety kosmicznej R-7. W 1956 roku firma UVZ rozpoczęła produkcję środków do napełniania kosmicznych pojazdów nośnych ciekłym tlenem. Z ich pomocą w sierpniu 1957 r. Na kosmodromie Bajkonur przetestowano międzykontynentalny pocisk balistyczny R-7 - wybitne osiągnięcie krajowej nauki o rakietach, która nadal wystrzeliwuje statki kosmiczne i satelity Ziemi na niską orbitę okołoziemską. Mobilne urządzenia do tankowania (cysterny i tankowce ciekłego tlenu i azotu) dla rakiety R-7 z potężnymi pompami kriogenicznymi zapewniły pomyślne wystrzelenie szeregu sztucznych satelitów Ziemi, automatycznych stacji międzyplanetarnych oraz statku kosmicznego Wostok z pierwszym kosmonautą Jurijem Gagarinem na pokładzie .

Kiedy rozwiązano pierwsze i najtrudniejsze problemy, położono podwaliny pod technologię produkcji kriogenicznej, specjaliści z fabryki zaczęli pracować nad niezawodnością swoich produktów. Izolacja zbiorników kriogenicznych była niedoskonała; część zawartości zbiorników wyparowała w czasie podróży. Czasami przyjeżdżali na kosmodrom w połowie pusty. Następnie OKB-250 opanował próżnię – najlepszy izolator w przyrodzie. Żadna firma nie miała wówczas doświadczenia w produkcji dużych zbiorników izolowanych próżniowo.

Pierwszym świadectwem wynalazczym wynalazku, które otrzymało grono specjalistów OKB-250, było świadectwo na projekt zbiornika 8G513 z izolacją próżniowo-proszkową. Stanowił prototyp nowej generacji nowoczesnych zbiorników kriogenicznych i radykalnie rozwiązał problem utraty ciekłego tlenu i azotu podczas transportu od pięciu do 0,2 procent dziennie.

Kolejnym etapem rozwoju technologii kriogenicznej było utworzenie na kosmodromach stacjonarnych kompleksów do przechowywania i tankowania statków kosmicznych ciekłym tlenem i azotem. Wykorzystano je do wystrzelenia rakiety i systemu kosmicznego Sojuz (RSS) i okazały się znacznie bardziej niezawodne i wydajne niż poprzednie mobilne stacje tankowania.

Jednym z wybitnych osiągnięć OKB-250 w latach 60-tych było stworzenie cystern kolejowych do transportu ciekłego wodoru – najskuteczniejszego, ale niezwykle wybuchowego paliwa rakietowego. Nowe zadanie było znacznie trudniejsze niż poprzednie. Temperatura płynu wynosi tylko 20 stopni powyżej zera absolutnego, co wymaga super izolacji z głębszą próżnią. Prace rozpoczęte w 1966 roku zakończyły się stworzeniem czołgu ZHVTs-100. Wdrożono w nim idealną zasadę izolacji – ekran-proszek-próżnia. Czołg ZhVTs-100 został z powodzeniem zastosowany w programie eksploracji Księżyca N1969-LZ w latach 1972–1, a jego ulepszone modyfikacje wykorzystano w wspaniałym programie wystrzelenia rakiety i systemu kosmicznego Energia-Buran (RSS).

Ten RKS wielokrotnego użytku został wprowadzony na rynek 15 listopada 1988 roku. Po bezzałogowym locie orbitalnym statek kosmiczny Buran automatycznie wylądował na lotnisku z dokładnością do kilku centymetrów. Zespół Uralkryomash przygotowywał się do tego triumfu przez około dziesięć lat. Stworzony w UVZ system zasilania Buran jest prototypem systemów zasilania międzyplanetarnego statku kosmicznego przyszłości. Podczas startu wykorzystano także system zasilania elektrowni Energia-Buran RCS w azot, opracowany i wyprodukowany przez mieszkańców Tagil.

Kolejną interesującą stroną w kosmicznej kronice produkcji kriogenicznej jest „Sea Launch”. Specjaliści z Tagil Uralkriomash opracowali i wyprodukowali środki do przechowywania i tankowania rakiety Zenit. Udział w tym międzynarodowym programie był najlepszym dowodem zapotrzebowania przedsiębiorstwa na unikalne doświadczenia projektowe i technologiczne.

Perspektywy rozwoju

OJSC Uralcryomash to dziś zróżnicowane, stale rozwijające się przedsiębiorstwo, jeden z liderów w produkcji specjalistycznego kolejowego sprzętu kriogenicznego w „przestrzeni 1520”. Firma działa we wszystkich kierunkach i z różnymi odbiorcami: wytwarza produkty na potrzeby przewoźników kolejowych i koncernów naftowo-gazowych, Roskosmosu i krajowego przemysłu obronnego. OJSC „Uralkriomash” zapewnia klientowi pełen zakres usług: od generowania pomysłów, opracowywania schematów i dokumentacji projektowej, produkcji z obowiązkową kontrolą jakości na każdym etapie prac, a skończywszy na nadzorze instalacji, gwarancji, pogwarancji i serwisie.


Obecność takiego przedsiębiorstwa w korporacji zapewnia oczywiście UVZ szereg przewag konkurencyjnych w stosunku do innych przedsiębiorstw seryjnych - producentów taboru kolejowego.

W 2011 roku OJSC Uralkriomash wraz z OJSC Research and Production Corporation Uralvagonzavod opracowały strategię rozwoju na lata 2012–2015. Na ten okres firma postawiła sobie ambitne plany rozszerzenia asortymentu produkowanych wyrobów: zarówno kriogenicznych, jak i środków do transportu różnorodnych produktów płynnych. Spółka planuje także stopniowo, bez uszczerbku dla produkcji, ale znacząco modernizować istniejące obiekty i budować nowe.

Jednym z priorytetowych celów nowej polityki marketingowej jest wejście na nowe rynki. Jest to ważne zarówno dla Uralkriomash OJSC, jak i dla całej korporacji badawczo-produkcyjnej UVZ. Historycznie rzecz biorąc, przedsiębiorstwo kriogeniczne koncentrowało się na konsumentach krajowych i krajach byłego Związku Radzieckiego. Ale teraz trwają aktywne prace nad rozszerzeniem geografii dostaw produktów.

Tym samym przewiduje się, że obecność OJSC Uralkriomash w strukturze korporacji umożliwi UVZ wejście na nowe, innowacyjne rynki wymagające dużej wiedzy i zaawansowanych technologii, w tym zagraniczne. Są to rynki sprzętu na gaz kriogeniczny w krajach WNP, rozwijające się rynki skroplonego gazu ziemnego i skroplonego gazu węglowodorowego w krajach WNP, Iranie, Pakistanie, Afganistanie oraz rynki pojedynczego specjalistycznego sprzętu kriogenicznego.

Inżynieria kriogeniczna

W ciągu prawie 60 lat działalności Uralcryomash OJSC zgromadziła ogromne doświadczenie w opracowywaniu i produkcji specjalistycznych cystern kolejowych do transportu różnych gazów w stanie kriogenicznym skroplonym. Firma jest monopolistą w tej branży w Rosji i krajach WNP, dlatego główną działalnością był, jest i pozostaje rozwój i produkcja pojazdów i zbiorników stacjonarnych - wyrobów inżynierii kriogenicznej.

Kriogeniczne cysterny kolejowe i kontenery-cysterny produkowane przez Uralcryomash OJSC mogą transportować różne ciecze kriogeniczne: tlen, azot, argon, wodór, skroplony gaz ziemny, etylen. Produkcja kontenerów-cystern posiada zezwolenie Rosyjskiego Morskiego Rejestru Statków, co pozwala na transport cieczy i gazów transportem drogowym, kolejowym i wodnym, w tym w obrocie międzynarodowym. Zakres objętości kotłów dla produkowanych cystern kolejowych i kontenerów-cystern wynosi od 10 do 52 metrów sześciennych. Trwają prace nad poszerzeniem asortymentu zarówno cystern kolejowych, jak i kontenerów-cystern.

Oprócz zbiorników kolejowych i kriogenicznych, Uralcryomash OJSC produkuje sprzęt pojemnościowy do przechowywania produktów kriogenicznych o geometrycznej objętości zbiornika do 250 metrów sześciennych, generatory zimnego gazu i rurociągi kriogeniczne. Ogólnie rzecz biorąc, Uralcryomash OJSC wytwarza produkty wspomagające proces transportu, rozładunku/załadunku, przechowywania i zgazowania cieczy kriogenicznych.

Jednym z największych projektów w tym kierunku jest budowa kosmodromu Wostoczny. Naturalnie Spółka Akcyjna, jako producent wyposażenia zbiorników kriogenicznych, nie pozostaje obojętna na realizację tego projektu. Uralkriomash będzie produkował systemy dostarczania komponentów paliwowych do rakiety nośnej Sojuz-2, a później, po 2015 roku, do rakiety nośnej Angara. Wolumen zamówień jest duży.

W latach 2013–2015 Roscosmos musi opracować i wyprodukować system tankowania obejmujący 16 stacjonarnych zbiorników i armatury. Ponadto w ramach tego projektu planuje się wyprodukować na te lata do 30 sztuk specjalistycznych kriogenicznych cystern kolejowych model 15-558С-04. Ponadto w tym okresie otrzymano zamówienie na produkcję i dostawę 47 podobnych czołgów dla Ministerstwa Obrony Narodowej.

Cysterna 15-558С-04 jest ulepszoną wersją modelu 15-558С-03 nowej generacji, przeznaczoną do transportu ciekłego tlenu. Pierwsze dwa prototypy wyprodukowano w 2012 roku. Jego osobliwością w porównaniu do poprzedniego modelu - 15-558С-01 jest to, że został opracowany w celu spełnienia specyficznych wymagań klienta - Federalnej Agencji Kosmicznej. Głównym warunkiem stworzenia produktu było zwiększenie wolumenu przewożonego ładunku. Jednocześnie konieczne było dotrzymanie wymiarów kolei i zastosowanie podstawowego peronu produkcji Uralvagonzavod – peronu kolejowego z dwuosiowymi wózkami model 18-100. Projektanci Uralkriomash pomyślnie wykonali wszystkie zadania.

Z kolei w cysternie 15-558С-04 planuje się wydłużenie czasu konserwacji produktu z 30 do 60 dni ze względu na zastosowanie superizolacji, a także zastosowanie stali nierdzewnej w powłoce zewnętrznej zamiast budżetu opcja wykonana z metalu żelaznego.

Zbiorniki do transportu ciekłego tlenu mogą transportować także inne gazy ciekłe: argon, azot. Oprócz przemysłu kosmicznego są poszukiwane w produkcji metalurgicznej, a także przez prywatne firmy sprzedające produkty do separacji powietrza. Dodatkowo badana jest kwestia produkcji czołgów modelu 15-558С01 w celu zastąpienia wygasłego taboru przedsiębiorstw cywilnych.

Kolejną poważną niszą w branży kriogenicznej jest tworzenie stacjonarnych magazynów dla instalacji separacji powietrza. Dziś dochodzi do paradoksalnej sytuacji, gdy w przedsiębiorstwach na Uralu buduje się zakłady tlenowo-azotowe, a magazyny dla nich mają być importowane z Chin. Uralkriomash planuje zająć tę niszę i dostarczać sprzęt stacjonarny do fabryk Ural.

Tym samym w latach 2013-2015 zostaną w pełni wykorzystane kriogeniczne zdolności produkcyjne OJSC Uralcryomash.

Dalszą perspektywą dla Uralkriomash OJSC może być produkcja wyrobów do transportu i magazynowania skroplonego gazu ziemnego. Dziś świat aktywnie rozwija produkcję kontenerów-cystern na skroplony gaz ziemny. Na przykład w Stanach Zjednoczonych, gdzie aktywnie rozwija się wydobycie gazu łupkowego, złoża są w większości niewielkie, a budowa rurociągu jest po prostu nieopłacalna. Optymalną metodą transportu jest wykorzystanie kontenerów.

Podobnie sytuacja wygląda w Rosji, gdzie znajdują się odległe wioski, do których doprowadzenie rurociągów jest ekonomicznie nieopłacalne. Dlatego gaz ziemny musi być tam dostarczany albo w stanie sprężonym, albo skroplonym, choć w tym drugim przypadku jest to bardziej opłacalne.

Ponieważ skroplony gaz ziemny jest cieczą kriogeniczną, której temperatury są zbliżone do temperatur ciekłego tlenu i ciekłego azotu, Uralcryomash ma ogromny potencjał w zakresie tworzenia środków do transportu, przechowywania, tankowania i zgazowania skroplonego gazu ziemnego (LNG).

W tym celu Uralkriomash OJSC opracowuje kriogeniczny kontener-cysternę KCM-40/0,8 oraz po raz pierwszy w Rosji cysternę kolejową do transportu skroplonego etanu, etylenu i gazu ziemnego model 15-712. Oprócz kontenerów-cystern na skroplony gaz ziemny otwarta spółka akcyjna Uralkriomash opracowała dokumentację techniczną cysterny samochodowej, opcje obiektów do magazynowania skroplonego gazu ziemnego oraz gazyfikatora skroplonego gazu ziemnego.

Inne kierunki

W latach 90. gwałtownie spadły fundusze na badania kosmiczne. Zmusiło to zespół inżynierów kriogenicznych Tagil do poszukiwania zleceń na rozwój i wytwarzanie produktów, które wcześniej były dla nich nietypowe, m.in. dla kompleksów rolno-przemysłowych oraz paliwowo-energetycznych. Uruchomiliśmy minibrowar, instalacje do zamrażania produktów spożywczych parą ciekłego azotu, instalacje do liofilizacji warzyw i owoców metodą próżniową oraz instalacje do suszenia drewna. W tym samym czasie powstały instalacje do gaszenia pożarów, zaprojektowano i wykonano cysterny do transportu produktów rafinacji ropy naftowej, skroplonego dwutlenku węgla oraz cysterny kolejowe na lekkie produkty naftowe. Do dnia dzisiejszego firma kontynuuje produkcję zbiorników i kontenerów-cystern na produkty naftowe.

Aktywny jest rozwój i produkcja produktów niekriogenicznych. Jednym z głównych zadań OJSC Uralkriomash jest wejście na nowy obiecujący rynek taboru kolejowego na skroplone gazy węglowodorowe.

W ramach tego kierunku w 2012 roku Biuro Projektowe Przewozów Ural, oddział konstrukcyjny korporacji, opracowało nową cysternę model 15-588-01. Jego produkcją i certyfikacją zajął się Uralkriomash. Zbiornik jest również montowany na platformie kolejowej z dwuosiowymi wózkami model 18-100, których producentem jest firma Uralvagonzavod.

Popyt na ten model jest bardzo duży i wynosi około 15 tysięcy sztuk rocznie. Popyt ten tłumaczony jest dwoma czynnikami. Po pierwsze, krajowa flota zbiorników LNG jest bardzo przestarzała – do umorzenia kwalifikuje się około 30–40 proc. floty. Po drugie, w Rosji i WNP rośnie wydobycie ropy, gazu i ich produktów, co oznacza, że ​​rośnie zapotrzebowanie na ich transport. Duże rafinerie ropy naftowej wielokrotnie zwracały się do OJSC Uralkriomash z prośbami dotyczącymi takich zbiorników.

Dzięki zwiększonej objętości kotła, zwiększonej nośności i innym parametrom zbiornik 15-588-01 charakteryzuje się najlepszą wydajnością wśród konkurencji. Planuje się, że wielkość produkcji czołgów modelu 15-588-01 będzie na dużą skalę.

Obecnie produkcja zbiorników chemicznych model 15-157-02 została przeniesiona do Uralkriomash z głównego przedsiębiorstwa korporacji. Dla przedsiębiorstwa kriogenicznego zbiornik chemiczny stał się nowym rodzajem produktu. Pomimo nowości i krótkich terminów realizacji, ich produkcja została pomyślnie opanowana i wyroby są produkowane. Nowe zbiorniki spełniają wszystkie niezbędne warunki. Ponieważ środowisko wodorotlenku sodu jest bardzo agresywne, stawiane są specjalne wymagania dotyczące jakości spoin i wytrzymałości konstrukcyjnej. Ale według specjalistów spółki akcyjnej rozwój zbiorników chemicznych nie stał się dla nich głównym zadaniem, ponieważ rozwój i produkcja sprzętu kriogenicznego jest znacznie bardziej złożona i wyższej klasy. A dzięki wysokiemu potencjałowi naukowo-technicznemu i elastycznemu procesowi technologicznemu Uralkriomash OJSC jest w stanie elastycznie dostosować się do produkcji nowych produktów.

W 2010 roku firma Uralkriomash OJSC wraz z Kuznetsov OJSC i VNIIZhT OJSC wpisał się do Księgi Rekordów Guinnessa, opracowując i produkując czołg przetargowy do lokomotywy turbinowej GT-1. To nowy typ taboru trakcyjnego, w którym jako napęd wykorzystuje się turbinę gazową, a jako paliwo LNG. Jego eksploatacja, jak podkreślają ekonomiści, jest czterokrotnie tańsza niż eksploatacja oleju napędowego. Projekt ten został zrealizowany w ramach innowacyjnego programu rozwoju Kolei Rosyjskich SA, mającego na celu konwersję taboru trakcyjnego na alternatywne źródła energii. Prace w ramach tego projektu są kontynuowane.

OJSC Uralkriomash to niezwykłe przedsięwzięcie. Ze względu na zbyt dużą produkcję pilotażową nie można go zaliczyć do instytutu badawczego ani biura projektowego. Ale jednocześnie nie można go nazwać rośliną, ponieważ obejmuje potężne biuro projektowe. Ta udana symbioza sprawia, że ​​Uralkriomash OJSC jest wyjątkowym przedsiębiorstwem o najwyższym potencjale i świetnych perspektywach.
6 komentarzy
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. +2
    27 września 2013 07:52
    cytat - Znaczący lot Jurija Gagarina nie odbyłby się bez JSC „Uralkriomasz” – przedsiębiorstwo będące częścią korporacji UVZ. Specjaliści Tagil brali udział we wszystkich krajowych programach kosmicznych. Powstały tu mobilne stacje tankowania rakiet nośnych, które zapewniły wystrzelenie nie tylko statku kosmicznego Wostok-1, ale także pierwszych satelitów, a także realizację programów Energia-Buran i Sea Launch.

    wideo na ten temat
    1. Turik
      0
      27 września 2013 09:53
      Wow! Niżny Tagil leci w kosmos!
      Z niecierpliwością czekam na Pierwszą Orbitalną Grupę Pancerną Sił Zbrojnych Rosji.
  2. próżniak
    +3
    27 września 2013 09:20
    Zawsze miło jest czytać o takich rosyjskich przedsiębiorstwach, które uhonorują każdy kraj na świecie.
  3. +3
    27 września 2013 12:02
    Tagil rządzi!!
  4. 0
    27 września 2013 22:24
    To był ciekawy czas, czas wartościowych Projektantów i Ludzi. napoje Kiedy zadanie zostało postawione, pierwsze pytanie dotyczyło terminu realizacji. Dziś pierwsze pytanie dotyczy budżetu przeznaczonego na ten temat.
  5. SaSko
    +1
    28 września 2013 19:01
    Podczas studiów w instytucie odbyłem tam staż z perspektywą pracy. Kosmiczny romans płynął jak fontanna. Nie przywitali się jednak ze mną miło i powiedzieli, że nie potrzeba tu stażystów (((A przedsiębiorstwo jest w głębokim upadku, jak cały przemysł maszynowy, ratuje je tylko UVZ. A po instytucie poszedł do jeszcze bardziej dekadenckie przedsiębiorstwo obronne i pracowało za 10-12 tysięcy rubli nie przetrwało nawet roku. W ten sposób kraj stracił kolejnego niezłego inżyniera-technologa w dziedzinie budowy maszyn.