Uralkriomash: do vesmíru z Nižného Tagilu

Obsah:

Uralkriomash: do vesmíru z Nižného Tagilu
Uralkriomash: do vesmíru z Nižného Tagilu

Video: Uralkriomash: do vesmíru z Nižného Tagilu

Video: Uralkriomash: do vesmíru z Nižného Tagilu
Video: Multiple Challenges for Transatlantic Partnerships 2024, Duben
Anonim

Úspěch je založen na pokročilé produkci, vysoce kvalifikovaném personálu a výkonné projekční kanceláři

Nižnij Tagil, kde sídlí hlavní společnost - JSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod - je rodištěm první parní lokomotivy a největšího dodavatele nákladních kolejových vozidel pro železnice v Rusku a zemích SNS, město městských tanků, které dal zemi a světu obrovské množství bojových vozidel - jedny z nejlepších na planetě. Málokdo však ví, že počátek vesmírného věku byl také z velké části položen na zemi Tagil.

Let orientačního bodu Jurije Gagarina by se neuskutečnil bez Uralkriomash, podniku, který je součástí korporace UVZ. Specialisté Tagilu se účastnili všech domácích vesmírných programů. Byly zde vyvinuty mobilní tankovací zařízení pro nosné rakety, které zajišťovaly starty nejen kosmické lodi Vostok-1, ale také prvních satelitů, a také implementaci programů Energia-Buran a Sea Launch.

Do vesmíru - na kapalný kyslík

V roce 1946, v důsledku vývoje bojových raket dlouhého doletu, které začaly pod vedením Sergeje Koroleva, byl vytvořen štít jaderných raket v zemi a byly otevřeny vyhlídky na praktické zkoumání vesmíru. Nová technologie vyžadovala velké množství kapalného kyslíku - okysličovadla paliva, takže počátkem 50. let 20. století s rozvojem kosmického výzkumu v Sovětském svazu vyvstala potřeba prostředků pro přepravu velkého množství kapalného kyslíku po železnici, což se ukázalo jako být neuvěřitelně obtížným úkolem. V zemi nebyly žádné zkušenosti s vytvářením železničních tanků pro přepravu kryogenních kapalin. Řešení tohoto akutního problému bylo svěřeno Uralvagonzavod.

Uralkriomash: do vesmíru z Nižného Tagilu
Uralkriomash: do vesmíru z Nižného Tagilu

Dekretem ÚV KSSS a Rady ministrů SSSR jako součásti Státního jednotného podniku „Uralvagonzavod“pojmenovaného po FEDzeržinském 1. října 1954 byla vytvořena speciální konstrukční kancelář - OKB -250 pro kryogenní technologie a zařízení pro pozemní odpalování v čele s hlavním konstruktérem Methodiem Veremievem, který se později osamostatnil v podniku - OJSC „Uralkriomash“. Ve skutečnosti práce na vytvoření kryogenní nádrže začaly o dva roky dříve. Proto již ve stejném roce tým konstruktérů vyvinul dokumentaci pro nový železniční cisternový vůz pro přepravu kapalného kyslíku - produkt 8G52. Sériová výroba novinky, která začala současně, znamenala zrod nového průmyslu v zemi - kryogenního dopravního inženýrství.

Složitost řešených problémů byla neuvěřitelně vysoká. Kapalný kyslík reaguje s mnoha kovy a rychle se odpařuje. Proto byla pro vnitřní nádobu nádrže vybrána hliníková slitina AMtsS, která nereaguje s kapalným plynem. Další výhodou byla jeho výborná svařitelnost. Prostor mezi vnitřní nádobou nádrže a vnějším pláštěm byl vyplněn tepelně izolačním materiálem - mipora.

V roce 1954 vydal budoucí akademik Sergej Korolev technologický úkol kryogenním inženýrům Uralvagonzavodu na vytvoření prostředků pro tankování (8G117) a tankování (8G118) kapalným kyslíkem slavné vesmírné rakety R-7. V roce 1956 zahájila společnost UVZ výrobu zařízení na doplňování kapalného kyslíku pro kosmické nosné rakety. S jejich pomocí byla v srpnu 1957 mezikontinentální balistická raketa R-7 testována na kosmodromu Bajkonur-vynikající úspěch domácí rakety, která stále umísťuje kosmické lodě a satelity Země na oběžnou dráhu Země. Mobilní tankovací zařízení (tankovače a tankovače kapalného kyslíku a dusíku) pro raketu R-7 s výkonnými kryogenními čerpadly zajistily úspěšné vypuštění řady umělých satelitů Země, automatických meziplanetárních stanic a kosmické lodi Vostok s prvním kosmonautem Yuri Gagarinem na palubě.

Když byly vyřešeny první a nejobtížnější problémy, byly položeny základy technologie kryogenní výroby, specialisté závodu začali pracovat na spolehlivosti svých produktů. Izolace kryogenních nádob byla nedokonalá, část obsahu nádrží se během cesty vypařila. Někdy přišli na kosmodrom poloprázdní. Pak OKB -250 zvládlo vakuum - nejlepší izolant v přírodě. V té době neměl žádný podnik zkušenosti s výrobou velkých vakuově izolovaných nádob.

Prvním certifikátem autorských práv k vynálezu, který obdržela skupina specialistů OKB-250, byl certifikát pro konstrukci nádrže 8G513 s vakuovou práškovou izolací. Sloužil jako prototyp nové generace moderních kryogenních nádrží a radikálně vyřešil problém ztráty tekutého kyslíku a dusíku během přepravy z pěti na 0,2 procenta za den.

Další fází vývoje kryogenní technologie bylo vytvoření stacionárních komplexů na kosmodromech pro skladování a tankování kosmických lodí kapalným kyslíkem a dusíkem. Byly použity ke startu raketového a vesmírného systému Sojuz (RSC) a ukázalo se, že jsou mnohem spolehlivější a efektivnější než předchozí mobilní tankovací zařízení.

Jedním z vynikajících úspěchů OKB -250 v 60. letech bylo vytvoření železničních nádrží pro přepravu kapalného vodíku - nejúčinnějšího, ale extrémně výbušného raketového paliva. Nový úkol byl mnohem složitější než ty předchozí. Teplota kapaliny je pouze 20 stupňů nad absolutní nulou, je nutná superizolace s hlubším vakuem. Práce započaté v roce 1966 skončily vytvořením tanku ZhVTs-100. Implementoval perfektní princip izolace-sítko-prach-vakuum. Tank ZhVTs-100 v letech 1969-1972 byl úspěšně použit ve vesmírném programu N1-LZ pro studium Měsíce a jeho vylepšené úpravy byly použity ve velkolepém programu pro vypuštění raketového a vesmírného systému Energiya-Buran (RSC).

Tento opakovaně použitelný RCS byl spuštěn 15. listopadu 1988. Po bezpilotním orbitálním letu provedla kosmická loď Buran automatické přistání na letišti s přesností několika centimetrů. Uralkriomashevité se na tento triumf připravovali zhruba deset let. Systém napájení Burana vytvořený na UVZ je prototypem energetických komplexů meziplanetárních kosmických lodí budoucnosti. Během startu byl také použit systém dodávky dusíku pro vesmírnou stanici Energia-Buran, vyvinutý a vyráběný obyvateli Tagilu.

Další zajímavou stránkou ve vesmírných análech kryogenní produkce je Sea Launch. Specialisté na Tagil Uralkriomash vyvinuli a vyrobili prostředky pro skladování a tankování rakety Zenit. Účast v tomto mezinárodním programu byla nejlepším důkazem poptávky po jedinečném designu a technologických zkušenostech, které podnik nashromáždil.

Vyhlídky na rozvoj

OJSC „Uralkriomash“je dnes diverzifikovaný, neustále se rozvíjející podnik, jeden z lídrů ve výrobě specializovaných železničních kryogenních zařízení v „oblasti 1520“. Podnik pracuje ve všech směrech a s různými spotřebiteli: vyrábí výrobky pro potřeby železničních přepravců a ropných a plynárenských společností, Roskosmosu a domácího obranného průmyslu. OJSC Uralkriomash poskytuje zákazníkovi celou řadu služeb: od generování nápadů, vývoj schematických diagramů a projektové dokumentace, výrobu s povinnou kontrolou kvality v každé fázi práce a konče instalačním dozorem, zárukou, pozáruční a servisní údržbou.

obraz
obraz

Přítomnost takového podniku v korporaci samozřejmě poskytuje UVZ řadu konkurenčních výhod oproti jiným sériovým podnikům - výrobcům kolejových vozidel.

V roce 2011 vyvinula společnost OJSC Uralkriomash spolu s vědeckou a produkční společností OJSC Uralvagonzavod strategii rozvoje na období 2012–2015. Na toto období si podnik sám stanovil ambiciózní plány na rozšíření sortimentu vyráběných produktů: kryogenních i prostředků pro přepravu různých kapalných produktů. Také v plánech podniku je postupná, aniž by byla dotčena výroba, ale významná modernizace stávajících zařízení a výstavba nových zařízení.

Jedním z prioritních cílů nové marketingové politiky je vstup na nové trhy. To je důležité jak pro OJSC „Uralkriomash“, tak pro výzkumnou a produkční společnost UVZ jako celek. Historicky byl kryogenní podnik zaměřen na domácí spotřebitele a země bývalého Sovětského svazu. Nyní však probíhá aktivní práce na rozšíření geografie dodávek produktů.

Předpovídá se tedy, že přítomnost OJSC Uralkriomash ve struktuře společnosti umožní UVZ vstoupit na nové inovativní vědecky náročné a high-tech trhy, včetně trhů v zahraničí. Jedná se o trhy pro kryogenní plynová zařízení v zemích SNS, rozvíjející se trhy se zkapalněným zemním plynem a zkapalněným ropným plynem v zemích SNS, Írán, Pákistán, Afghánistán a trhy s jediným specializovaným kryogenním zařízením.

Kryogenní inženýrství

Za téměř 60 let činnosti společnost OJSC Uralkriomash nasbírala rozsáhlé zkušenosti s vývojem a výrobou specializovaných železničních tanků pro přepravu různých plynů v kryogenním zkapalněném stavu. Tento podnik je v Rusku a zemích SNS v tomto odvětví monopolní, a proto hlavním směrem činnosti byl, je a zůstává vývoj a výroba vozidel a stacionárních kontejnerů - produktů kryogenního inženýrství.

V kryogenních železničních tancích a cisternových kontejnerech vyráběných společností OJSC Uralkriomash je možné přepravovat různé kryogenní kapaliny: kyslík, dusík, argon, vodík, zkapalněný zemní plyn, ethylen. Výroba cisternových kontejnerů je schválena ruským námořním rejstříkem námořní dopravy, který umožňuje přepravu kapalin a plynů v nich po silnici, železnici a vodě, a to i v mezinárodním oběhu. Rozsah objemů kotlů vyráběných železničními cisternovými vozy a cisternovými kontejnery je od 10 do 52 metrů krychlových. Probíhají práce na rozšíření nabídky jak železničních cisternových vozů, tak cisternových kontejnerů.

Kromě železničních a kryogenních nádrží vyrábí OJSC Uralkriomash cisternové zařízení pro skladování kryogenních produktů s geometrickým objemem nádoby do 250 metrů krychlových, zplyňovače za studena, kryogenní potrubí. Společnost OJSC „Uralkriomash“obecně vyrábí výrobky, které zajišťují proces přepravy, nakládky / vykládky, skladování a zplyňování kryogenních kapalin.

Jedním z největších projektů v tomto směru je výstavba kosmodromu Vostočnyj. Akciová společnost jako výrobce kryogenního skladovacího zařízení přirozeně nestojí stranou od realizace tohoto projektu. Uralkriomash bude vyrábět systémy dodávek paliva pro nosnou raketu Sojuz-2 a později, po roce 2015, pro nosnou raketu Angara. Objem objednávek je velký.

V letech 2013–2015 potřebuje Roskosmos vyvinout a vyrobit plnicí systém včetně 16 stacionárních nádrží a armatur. V rámci tohoto projektu je také plánováno během těchto let vyrobit až 30 jednotek specializovaných kryogenních železničních cisternových vozů modelu 15-558С-04. Během tohoto období byla navíc přijata zakázka na výrobu a dodávku 47 podobných tanků pro ministerstvo obrany.

Cisternový vůz 15-558С-04 je vylepšenou verzí modelu nové generace 15-558С-03, určeného pro přepravu kapalného kyslíku. První dva prototypy byly vyrobeny v roce 2012. Jeho zvláštností ve srovnání s předchozím modelem - 15-558S -01 je, že byl vyvinut pro specifické požadavky zákazníka - Federální vesmírné agentury. Hlavní podmínkou pro vytvoření produktu bylo zvýšení objemu přepravovaného nákladu. Současně bylo nutné dodržet železniční rozměry a použít základní nástupiště vyráběné společností Uralvagonzavod-železniční nástupiště s dvounápravovými podvozky modelu 18-100. Návrháři Uralkriomash úspěšně zvládli všechny úkoly.

Na druhé straně se v cisternovém voze 15-558С-04 plánuje prodloužit dobu skladování produktu z 30 na 60 dní v důsledku použití superizolace a také použití nerezové oceli ve vnějším plášti namísto rozpočtová verze železných kovů.

V nádržích pro přepravu kapalného kyslíku lze přepravovat i jiné kapalné plyny: argon, dusík. Kromě vesmírného průmyslu jsou v poptávce v hutním průmyslu a také soukromými společnostmi prodávajícími výrobky pro separaci vzduchu. Kromě toho se zpracovává otázka výroby cisternových vozů modelu 15-558С01, která by nahradila prošlé kolejové vozy civilních podniků.

Další vážnou oblastí v kryogenním průmyslu je vytvoření stacionárních skladovacích zařízení pro zařízení na separaci vzduchu. Dnes nastává paradoxní situace, když se v podnicích Uralu staví kyslíko-dusičnaté závody a jejich skladovací zařízení mají být údajně přepravována z Číny. Uralkriomash plánuje obsadit toto místo a dodávat stacionární vybavení do závodů v Uralu.

V období 2013–2015 budou tedy kryogenní výrobní zařízení OJSC Uralkriomash plně nabitá.

Další perspektivou společnosti OJSC Uralkriomash může být výroba produktů pro přepravu a skladování zkapalněného zemního plynu. Svět dnes aktivně rozvíjí výrobu cisternových kontejnerů na zkapalněný zemní plyn. Například ve Spojených státech, kde se produkce břidlicového plynu aktivně rozvíjí, jsou ložiska většinou malá a je prostě nerentabilní tahat ropovod. Nejlepší způsob přepravy je použití kontejnerů.

Podobná situace je v Rusku, kde jsou odlehlé vesnice, do kterých je ekonomicky nevýhodné vést potrubí. Proto je nutné tam dodávat zemní plyn buď ve stlačeném nebo zkapalněném stavu, ale ve druhém případě je to výnosnější.

Protože zkapalněný zemní plyn je kryogenní kapalina s teplotami blízkými teplotám kapalného kyslíku a kapalného dusíku, má Uralkriomash velký potenciál v oblasti vytváření prostředků pro přepravu, skladování, tankování a zplyňování zkapalněného zemního plynu (LNG).

Za tímto účelem vyvíjí OJSC Uralkriomash kryogenní cisternový kontejner KCM-40/0, 8 a poprvé v Rusku železniční cisternový vůz pro přepravu zkapalněného ethanu, ethylenu a zemního plynu, model 15-712. Otevřená akciová společnost Uralkriomash kromě cisternových kontejnerů na zkapalněný zemní plyn vyvinula technickou dokumentaci pro cisternový vůz, možnosti skladovacích zařízení na zkapalněný zemní plyn a zplyňovač zkapalněného plynu.

Jiné směry

V 90. letech 20. století financování vesmírného výzkumu prudce pokleslo. To přinutilo tým specialistů na kryogeniku Tagil hledat zakázky na vývoj a výrobu dříve netypických produktů, včetně agroprůmyslových a palivových a energetických komplexů. Dali jsme do výroby minipivovar, zařízení na zmrazování potravinářských produktů párou tekutého dusíku, zařízení na lyofilizaci zeleniny a ovoce vakuovou metodou a zařízení na sušení dřeva. Současně byla vytvořena zařízení pro hašení požárů, byly vyvinuty a vyrobeny nádrže pro přepravu ropných produktů, zkapalněného oxidu uhličitého, železniční nádrže pro lehké ropné produkty. Společnost se stále zabývá výrobou nádrží a cisternových kontejnerů na ropné produkty.

Vývoj a výroba nekryogenních produktů aktivně pokračuje. Jedním z hlavních úkolů OJSC Uralkriomash je vstoupit na nový slibný trh železničních kolejových vozidel se zkapalněnými uhlovodíkovými plyny.

Jako součást tohoto směru vyvinula v roce 2012 Ural Railcar Design Bureau, strukturální divize společnosti, nový cisternový vůz, model 15-588-01. Jeho výrobu a certifikaci provedla společnost Uralkriomash. Cisternový vůz je také instalován na železniční nástupiště s dvounápravovými podvozky model 18-100, které vyrábí společnost Uralvagonzavod.

Poptávka po tomto modelu je velmi vysoká a činí zhruba 15 tisíc kusů ročně. Tato poptávka je způsobena dvěma faktory. Za prvé, domácí flotila tanků LNG je velmi zastaralá: asi 30–40 procent flotily je vhodných k vyřazení z provozu. Za druhé, v Rusku a SNS se zvyšuje produkce ropy, plynu a produktů jejich zpracování, což znamená, že roste potřeba jejich přepravy. Velké rafinerie ropy opakovaně prováděly šetření o těchto nádržích u OJSC Uralkriomash.

Díky zvýšenému objemu kotle, zvýšené nosnosti a dalším parametrům má nádrž 15-588-01 nejlepší výkon mezi konkurenty. Plánuje se, že objem výroby tanků model 15-588-01 bude velký.

V současné době byla výroba chemických tanků model 15-157-02 převedena na Uralkriomash z hlavního podniku společnosti. Pro kryogenní podnik se chemická nádrž stala novým typem produktu. I přes novinku a těsné termíny byla jejich výroba úspěšně zvládnuta a výrobky se vyrábějí. Nové tanky splňují všechny potřebné podmínky. Protože je prostředí hydroxidu sodného velmi korozivní, jsou na kvalitu svarů a pevnost konstrukce kladeny zvláštní požadavky. Ale podle odborníků akciové společnosti se pro ně vývoj chemických nádrží nestal super úkolem, protože vývoj a výroba kryogenního zařízení je mnohem komplikovanější a vyšší třídy. A díky vysokému vědeckému a technickému potenciálu a flexibilnímu technologickému postupu je OJSC Uralkriomash schopen reorganizovat se a vyrábět nové produkty mobilním způsobem.

V roce 2010 se OJSC Uralkriomash spolu s OJSC Kuznetsov a OJSC VNIIZhT zapsaly do Guinnessovy knihy rekordů vývojem a výrobou nabídkového tanku pro lokomotivu plynových turbín GT-1. Jedná se o nový typ trakčního kolejového vozidla, které využívá jako pohonnou jednotku plynovou turbínu a jako palivo LNG. Jeho provoz, jak zdůrazňují ekonomové, je čtyřikrát levnější než použití naftového motoru. Tento projekt byl realizován jako součást inovativního vývojového programu Ruských drah pro převod trakčního kolejového vozidla na alternativní zdroje energie. Práce v rámci tohoto projektu pokračují.

OJSC Uralkriomash je neobvyklý podnik. Vzhledem k příliš velké experimentální produkci jej nelze připsat výzkumnému ústavu nebo projekční kanceláři. Současně ji však nelze nazvat ani rostlinou, protože obsahuje silnou designovou kancelář. Taková úspěšná symbióza dělá z Uralkriomash OJSC jedinečný podnik s nejvyšším potenciálem a skvělými vyhlídkami.

Doporučuje: