Уральская сила для сверхмощных ледоколов

Качество продукции УТЗ оказалось настолько высоким, что глава Объединенной судостроительной корпорации Алексей Рахманов в ходе недавней поездки на предприятие рассказал о своем желании доверить заводу еще больший объем работ. В частности по полной привлечь уральцев к строительству сверхмощных 120-мегаваттных ледоколов "Лидер".
 

Глава ОСК Алексей Рахманов / Корабел.ру

— Теперь главную скрипку играют наши санкт-петербургские партнеры, которые должны собрать готовый паротурбинный агрегат. К великому сожалению, работу они делают не так хорошо, как уральские коллеги. Поэтому нам очень бы хотелось, чтобы Уральский турбинный завод в будущем взял на себя еще больший объем работ, поскольку впереди нас ждет еще 2 ледокола ЛК-60 и, скорее всего, 2 ледокола ЛК-120, которые потребуют похожих решений. Должен появиться реальный надежный поставщик, который сможет сделать эту работу целиком, от начала и до конца, — заявил Рахманов.

Такими фразами просто так не бросаются. Поэтому есть повод приглядеться к заводу поближе и рассказать читателю, что там происходит.
 

Уральский турбинный завод

Турбинный завод ведет свою историю с 1938 года, когда в Свердловске появилось предприятие, целью которого было изготовление турбин для нужд Военно-морского флота СССР. Однако очень быстро сфера его деятельности расширилась — завод стал теплофикационные турбины, предназначенные для электростанций. В годы Великой Отечественной войны он буквально спасал сильно пострадавшую советскую энергетику, выпуская турбинное оборудование для станций.

При этом морская тематика в военное время тоже оказалась очень актуальной. С 1942 года на заводе начали выпускать судовые турбины. Все началось с 16-мегаваттной турбины, потом последовало 22-мегаваттное оборудование.

После войны Уральский турбинный завод создал свое конструкторское бюро и начал освоение новых высот, целиком сосредоточившись на "сухопутной" сфере — продукции для электростанций. На свет появились турбины мощностью до 25, 50 и 100 МВт. За "сотку" рабочие завода в 1966 году получили Ленинскую премию. А наиболее мощной стала паровая теплофикационная турбина на 250 МВт. Промышленное производство таких богатырей велось с 1972 и по 1992 гг.

Сейчас УТЗ ведет масштабную работу по выпуску паровых теплофикационных и газовых турбин. На сегодня в странах СНГ на изделия, произведенные уральцами, приходится половина всей установленной мощности теплофикационных турбин.

И вот — выход на новый этап развития: работа с ледоколами. Завод, спустя полвека, возвращается к своим корням и вновь запускает производство судовых турбин.

О том, как это произошло, мы расспросили главного конструктора Уральского турбинного завода Тараса Шибаева.
 

Тарас Шибаев / Уральский турбинный завод

— Тарас Леонидович, поставки турбин для ледоколов - это первый (или, во всяком случае, первый за очень долгое время) для завода опыт сотрудничества с российским судостроением. Как пришло такое решение — пойти во флот?

— АО "УТЗ" приняло решение участвовать в тендере на поставку судовых турбин, так как это было замечательной возможностью включиться в столь масштабный и важный проект как строительство новейших 60-мегаваттных ледоколов. Кроме того, история нашего предприятия 80 лет назад начиналась именно с судовых турбин.

Судовые турбины принципиально отличаются от наземных энергетических турбин. К ним предъявляются жесткие ограничения по весу, высокие требования к надежности и маневренности. Все это было учтено нами в конструкции турбины ТНД-17. На сегодня у Уральского турбинного завода есть все компетенции — и инжиниринговые и производственные, чтобы производить мощные судовые турбины.
 

— Расскажите, были ли сложности и как они решались?

— Сложности были. Самое главное было найти золотую середину между высокой маневренностью и требованиями к надежности и прочности, обусловленными особенностями эксплуатации атомохода. Например, турбина должна выдерживать ускорение в 6 g, которое возникает при ударе об лед, надежно работать при ходе судна по волне вниз с ускорением в 0,8 g. С другой стороны, турбина должна допускать взятие полной нагрузки 60 раз в час, при этом межремонтный период составляет 20 лет.

Поиск этой золотой середины и был главной задачей при конструировании судовой турбины для атомного ледокола. Решалась эта задача с помощью проработки многочисленных вариантов исполнения конструкции, большого количества междисциплинарных расчетов. Например, при разработке ротора мы проводили его расчет на динамические характеристики, вибрацию, а с другой стороны, оценивали прочностные характеристики. И если по динамическим характеристикам, например, ротор "проходил", а по надежности — нет, то тогда разрабатывали и рассматривали следующий вариант и т.д.
 

Уральский турбинный завод

— Какую предварительную работу пришлось провести заводу?

— Нами была с нуля освоена технология орбитальной сварки титана и его сплавов. Это потребовалось в связи с тем, что в конденсаторах используется титановая трубка: конденсаторы работают на морской воде, и титан единственный материал, который мог быть использован.

— Как вам взаимодействие с Российским морским регистром судоходства и Атомным надзором? Много ли было вопросов и замечаний, какие коррективы пришлось вносить?

— С РМРС мы начали работу еще на этапе разработки конструкции судовой турбины, согласования чертежей. С ними комфортно работать. Если они выдвигают требования, то эти требования обоснованы, причем обоснованы реальной практикой судостроения и судоходства. Такая же работа РМРС была проведена и в производстве. Инспектор в своей работе руководствовался прежде всего тем, как изделие будет эксплуатироваться, что может повлиять на живучесть судна. С Атомнадзором мы не работали, так как наша турбина и конденсатор строится по 4-му нормальному классу безопасности.

— Глава ОСК Алексей Рахманов уже сообщил, что планирует расширить сотрудничество с вашим заводом. В частности, поручить изготовление турбин и для 120-мегаваттных атомоходов "Лидер". Готовы к такой задаче?

— В 2017 году СКБ Уральского турбинного завода выполнило работу по разработке технического проекта силовой установки для атомного ледокола "Лидер" и успешно сдало его основному проектировщику — ЦКБ "Айсберг". С полной уверенностью можно сказать, что мы готовы к разработке рабочего проекта и производству установок для флагмана российского атомного флота.
 

Уральский турбинный завод

— Кстати, как прошел визит Алексея Львовича на ваше предприятие? Что ему демонстрировалось?

— Господин Рахманов посетил АО "УТЗ" в июле 2018 года. Ему были продемонстрированы четыре готовых к отгрузке судовых турбины, а также основные производственные мощности предприятия. Он высоко оценил культуру производства и отметил, что Объединенная судостроительная корпорация рассчитывает, что Уральский турбинный завод в будущем возьмет на себя больший объем работ.

— Сравнивали ли вы ваши разработки с иностранными аналогами?

— Сравнивать с иностранными аналогами не приходится: за рубежом не производятся атомные ледоколы подобной мощности. Эта отрасль монополизирована в хорошем смысле Росатомфлотом.
 

— Опыт работы с судостроительной отраслью как-то отразился на остальном производстве завода? Имеют ли новые решения по турбинам применение в других сегментах промышленности?

— Безусловно, этот опыт стал для нас хорошей возможностью расширить свои компетенции. Для конструкторов это была возможность получить новый опыт. Хотя отмечу, для нас практически каждая турбина – нетривиальная конструкторская задача. В производственных переделах были внедрены новые технологии (уже упоминавшаяся технология сварки изделий из титана), закуплены и установлены новые станки и оборудование. Аттестацию прошли заводские лаборатории. Все сварочные работы при производстве оборудования для ледоколов проекта 22220 выполнялись аттестованными сварщиками под наблюдением Российского морского регистра судоходства. Все это положительно сказалось на всей культуре производства нашего завода.

Материалы по теме:
Столкновение с неизвестным. Как "ОДК-Сатурн" разрабатывал новые морские двигатели (интервью с главным конструктором по морским ГТД и ГГТА)
Двигатели, которые знают во всем мире (интервью с гендиректором "Янмар Рус")
Отечественная энергоустановка для буровых платформ. Задаем 12 вопросов ее создателям (о ГТА-8 и ГТД Е70/8РД?)
Импортозамещение добралось до морских платформ (о новой разработке ОДК ГТА-8)
Не было бы счастья, да Украина "помогла" (о запуске на "Сатурне" испытаний газотурбинного агрегата М35Р-1 с двигателем М70ФРУ-2)