Сердце северного богатыря


На этой неделе из подмосковного Подольска в Санкт-Петербург направился ценный груз — атомный реактор для новейшего российского ледокола, сердце будущего крушителя льдов. Вернее, половина его сердца, поскольку жизнь в северного богатыря вдохнет установка из двух таких реакторов.

Огромную махину весом в 147,5 тонн, высотой 7,3 м и диаметром 3,3 м погрузили на специальный железнодорожный транспортер, способный выдержать нагрузку до 240 тонн.

В Санкт-Петербурге ее примет Балтийский завод, на котором и ведется строительство сверхсовременных инновационных ледоколов проекта 22220. Этот реактор предназначен для третьего судна в серии — атомохода "Урал".

Двухосадочные атомоходы

Наши читатели, конечно, в курсе того, что за ледоколы сейчас строят "балтийцы". Мы не раз писали об этом, да и сам проект настолько важен и интересен, что не мог пройти мимо тех, кто хоть немного интересуется судостроительной отраслью. Но все-таки сделаем беглый обзор ситуации, прежде чем переходить к рассказу о реакторе.

Атомные ледоколы ЛК-60Я (проект 22220) не просто обладают гигантской по современным меркам мощностью 60 МВт (ее переплюнет "Лидер", вдвое более мощный — но это еще дело будущего). Главное, что они имеют особое устройство — являются двухосадочными. Благодаря этому, повышается их функциональность. В режиме глубокой осадки (10,5 м) они способны работать в северных морях, преодолевая лед толщиной до 2,8 м. А меняя осадку на более мелкую (8,5 м), эти ледоколы смогут входить в устья великих сибирских рек — Оби и Енисея. Там они тоже будут заниматься проводкой судов.

Технический проект атомохода был разработан ЦКБ "Айсберг" в 2009 году. А заложили первое судно на Балтийском заводе в 2013-м. Дебютный ледокол получил название "Арктика", а заложенные следом за ним еще два близнеца были названы "Сибирь" и "Урал". К сожалению, срок сдачи первого судна затянулся из-за проблем с турбогенераторами — Кировский завод, которому было поручено их создание, не справился с графиком. На сегодня ввод "Арктики" в эксплуатацию намечен на 2019 год, "Сибирь" ждут к 2020-му, а "Урал" должен войти в строй в 2022 году.

Вдвое легче, вдвое мощнее

Сердцем всех судов является реакторная установка "РИТМ-200", которую спроектировало ОКБМ им. Африкантова. Она уникальна тем, что имеет компоновку, обеспечивающую размещение основного оборудования непосредственно внутри корпуса парогенерирующего блока. Такое решение позволило снизить ее вес вдвое, по сравнению с теми установками, что сейчас используются на судах, а компактность повысить в полтора раза. При этом, самое главное, мощность "РИТМ-200" перекрывает возможности ближайших аналогов.

Для наглядности сравним ее характеристики с реакторной установкой "КЛТ-40М". Это водо-водяной ядерный реактор, который стоит на борту ледоколов проектов 10580 "Таймыр" и "Вайгач", разработанный все тем же ОКБМ им. Африкантова. Мощность блока РУ "КЛТ-40М" составляет 170 МВт, у "РИТМ-200" — 2х170. Назначенный ресурс у первой установки — от 50 тыс. до 100 тыс. часов. У второй — 320 тыс. часов. А период непрерывной работы различается больше чем в три раза — 26 тыс. часов вместо 8 тысяч.

Именно благодаря этой установке в ледоколы проекта 22220 и заложены повышенные характеристики по скорости прохождения ледовых полей. "РИТМ-200" состоит из двух реакторов, срок службы которых достигает 40 лет, а перезагрузка им требуется не чаще, чем раз в семь лет.

В плане безопасности установка тоже на высоте — ОКБМ гарантирует, что парогенерирующий блок не выйдет из строя даже при бортовой качке с амплитудой колебаний ±45º и килевой качки с амплитудой ±15º. Реакторы надежно защищены оболочкой из стали, воды и бетона.

Семнадцать дней непрерывной сварки

Изготовление и сборка таких реакторов на предприятии "ЗиО-Подольск" (входит в холдинг "Атомэнергомаш") уже отработана на первых двух установках — для "Арктики" и для "Сибири". Этим летом в финальную фазу вступила работа над последней заказанной РУ, которую уже ждет ледокол "Урал".

В июле 2018 г. к корпусу первого из двух реакторов приварили четыре гидрокамеры — они предназначены для циркуляции охлаждающей среды внутренней полости реактора. Для специалистов по сварке именно эта задача стала самой сложной в ходе изготовления корпуса реактора. Вот что об этой операции говорит главный сварщик ПАО "ЗиО-Подольск" Александр Морозов:

"Длится она непрерывно в течение семнадцати дней. Две смены идут сварочные работы, в третью — радиографический контроль. Среди сложностей я бы назвал стесненные условия работы в специальном сборочно-сварочном стапеле, неповоротное положение сварных швов, глубокую разделку — толщина шва составляет 82 мм".

А последний этапом сварочных работ по первому реактору стала приварка 12 кассет парогенераторов. Каждая из них весит около полутора тонн, при этом их было необходимо идеально точно совместить с посадочными местами парогенератора. Погрешность должна была составить не более сотой доли миллиметра. Как сообщили СМИ представители "Атомэнергомаша", все 12 сварных соединений были выполнены со 100-процентным качеством. Об этом свидетельствуют результаты измерительного контроля и капиллярной дефектоскопии.

Итогом всей этой многомесячной напряженной работы и стала прошедшая на этой неделе отправка реактора на Балтийский завод. Но это еще не финальный аккорд — последним шагом станет успешный монтаж на "Урале" второго реактора. Сейчас он уже почти собран на заводе.

"Работы на втором блоке также вышли на финишную прямую: корпус реактора успешно прошел гидроиспытания, идет подготовка к контрольной сборке с внутрикорпусными устройствами и крышкой", — сообщил генеральный директор АО "Атомэнергомаш" Андрей Никипелов.