Главная Дать атомному ледоколу «Ленин» новую энергетическую установку
Дать атомному ледоколу «Ленин» новую энергетическую установку Печать E-mail

А. Адрианов, до 1971 года - заместитель начальника службы КИПиА на атомном ледоколе «Ленин», лауреат Государственной премии СССР, кандидат физико-математических наук.

А. Адрианов, до 1971 года - заместитель начальника службы КИПиА на атомном ледоколе «Ленин», лауреат Государственной премии СССР, кандидат физико-математических наук.Недавно страна скромно отметила пятидесятилетие атомного флота, первую страницу истории которого открыл атомный ледокол «Ленин».

В книге В.М. Блинова «Ледокол Ленин. Первый атомный», посвященной этому событию, к сожалению, недостаточно освещен важный период в жизни не только атомного ледокола «Ленин», но и всего атомного флота - период модернизации его атомной установки в г. Северодвинске. Ягры, судоремонтный завод «Звездочка» - закономерный этап в жизни первенца атомного ледокольного флота. Ядерная энергетическая установка первого поколения ОК-150, использовавшаяся на атомном ледоколе «Ленин» до 1966 года, имела много недостатков, которые постоянно проявлялись, в связи с чем большую часть времени ледокол находился в ремонте.

Корпус реактора имел входной днищевой патрубок, что повышало вероятность осушения активной зоны при течи. Ремонт арматуры на трубопроводах, расположенных ниже верхнего уровня активной зоны, требовал заморозки трубопровода для создания ледяной пробки.

Облицовка силового корпуса нержавеющей сталью была выполнена «рубашкой», а не наплавкой, что привело к потере герметичности облицовки и корпуса. Разветвленная система первого контура с многочисленной арматурой имела высокую вероятность появления негерметичности при давлении в контуре 180 кгс/см2.

Циркуляционные насосы горизонтального исполнения с системой подачи воды на гидроподшипники имели низкую надежность, что приводило к отказам в работе насосов. Применение высокотемпературной топливной композиции с плохими механическими свойствами (разбухание, растрескивание) способствовали быстрой разгерметизации оболочек тепловыделяющих элементов и, как следствие, высокой активности воды первого контура .

Перечень недостатков можно было бы продолжить. Тот реактор был первенцем. В нем воплотилось развитие конструкторской мысли и технология тех первых «атомных» лет. Но серьезным просчетом ученых и конструкторов явилось то, что ни у кого тогда не возникало сомнений в правильности принятых решений. Поэтому конструктивно ядерная энергетическая установка была собрана так, что вопросы ремонта не рассматривались вообще.

Однако парогенераторы из аустенитной нержавеющей стали, установленные на десятилетия, потеряли герметичность через 3 тысячи часов работы в полях радиационного излучения из-за хлорной межкристаллитной коррозии. Их замена требовала большого объема работ, проводимых в помещениях с мощным радиационным излучением.

Ремонт оборудования первого контура был связан с дренажом активных вод в больших объемах, на что не была рассчитана система хранения контурных вод, и отсутствовало технологическое обеспечение их выдачи. Эти технологические вопросы решались в аварийном порядке и не самым лучшим образом. Можно сказать, что первый атомный конь хромал на все четыре ноги. Поэтому порой до девяти месяцев в году ледокол находился в ремонтах, когда тысячная армия представителей промышленных предприятий пыталась вдохнуть жизнь в несовершенное тело первенца. С выходом в рейс ремонт не заканчивался.

Порой экипажу приходилось решать задачи, далеко выходящие за его эксплуатационные обязанности. Сложные длительные ремонты без предварительно разработанных технологий и при отсутствии соответствующего спецоборудования и оснастки явились причинами крупных аварий, которые ускорили путь ледокола к причалу судоремонтного завода «Звездочка»:

- 1965 год. Применение «доморощенной» технологии при ремонте главных циркуляционных насосов со вскрытием первого контура привело к оплавлению активной зоны второго реактора с разрушением технологических каналов. Ледокол в навигацию этого года отработал до 50% своей мощности, так как и на третьем реакторе из-за течи парогенераторов в работе осталась только одна петля (двухпетлевая схема теплоносителя первого контура);

- 1966 год. В начале года нарушение технологии при проведении сварочных работ в помещении аппаратной привело к крупному пожару и разрушению кабельных трасс. Ценой невероятных усилий была восстановлена работоспособность второго реактора, ликвидированы последствия пожара, заменен парогенератор на третьем реакторе.

Летом 1966 года экипаж готовился к навигации. Но при вводе установки в работу была обнаружена течь первого реактора: потеряла герметичность «рубашка» из нержавеющей стали, которая защищала от коррозии силовой корпус реактора со стороны первого контура.

Таким образом, многочисленные недостатки атомной энергетической установки первого поколения, которые проявлялись в отказах оборудования, ребром поставили вопрос о ее модернизации.

Многие «доброжелатели» с удовольствием потирали руки, надеясь на закат атомной экспансии в ледокольном флоте. Чего греха таить, многие чиновники от Министерства морского флота СССР были заинтересованы в строительстве дизельного ледокольного флота, которое сулило постоянные командировки по строительству и ремонту ледоколов в Финляндию (заграница!).

Справедливости ради необходимо отметить, что в те времена Арктику обеспечивали исключительно ледоколы финской постройки: десятитысячники типа «Капитан Воронин» и более мощные, в 20 тысяч лошадиных сил, типа «Москва». Последние, уступая «Ленину» по мощности в два раза, по эффективности при работе в летний период практически не уступали, а с учетом затрат на ремонты - с экономической точки зрения - были предпочтительней. Но «Ленин» работал на перспективу, а за это требовалась дополнительная плата.

Вопрос модернизации решался трудно и долго.

Большую роль в положительном решении данного вопроса сыграл главный инженер Мурманского морского пароходства по атомным установкам Л.Г. Данилов при активной поддержке научного руководства по эксплуатации ледокола во главе с академиком Академии наук СССР А.П. Александровым и главным конструктором установки ОК-900 И.И. Африкантовым.

Конец 1966 года и 1967 год ушли на подготовку и проведение уникальной операции по демонтажу центрального отсека. Необходимо было в средней части ледокола по высоте всех палуб и мостиков, включая силовой корпус днища, организовать неширокий зазор между контуром центрального отсека и остальными конструкциями ледокола, т.е. выделить колодец, пока что заполненный этаким «сундучком» весом больше трех тысяч тонн, наполненным оборудованием центрального отсека. Вся эта махина весом со среднее судно удерживалась в колодце на 4-х продольных полосах шириной в 1,5 метра каждая. Уникальность операции заключалась в том, чтобы одновременно, направленными взрывами, разрезать эти полосы. Этого еще никто не делал!

Невыполнение этого условия привело бы к перекосу и заклиниванию тяжелого «сундучка» в колодце. Работу выполняли специалисты высокого класса. Операция прошла успешно: после взрыва ледокол облегченно подпрыгнул на два метра выше ватерлинии. И после этого стало понятно, сколь велико было нервное напряжение у всех участников операции: от докторов наук до матросов все веселились как дети.

С огромным колодцем по центру ледокола, в котором плескалась щепа от направляющих салазок для скольжения «сундучка», лишенный атомного сердца, на буксире, пока что уже не атомный ледокол, «Ленин» прибыл в город Мурманск, чтобы начать путь к новой жизни.

Восстановлено днище в доке, и вновь на буксире, осторожно, вдоль Терского берега, по волнам неспокойного, особенно в это время года, Баренцева моря в конце 1967 года ледокол прибыл в г. Северодвинск, чтобы получить новое атомное сердце, более мощное и более надежное - создаваемую реакторную установку второго поколения. Можно сказать, что ледокол пришел за своей второй жизнью, которая должна быть более продуктивной и открыть широкий путь атомной энергии на арктических просторах.

Северодвинск встретил экипаж жестокими морозами, жгучими ветрами.

Не просто складывались отношения экипажа с пропускным режимом судоремонтного завода. В Мурманске территорию, где базировался ледокол, отделяла небольшая деревянная проходная с демократичными правилами прохода.

Город Северодвинск. Остров Ягры
На машиностроительном предприятии «Звездочка» от борта ледокола, на котором теперь находился, хотя и намного сокращенный, экипаж, до городских просторов требовалось преодолеть три проходные. И на каждой из них член экипажа являлся объектом пристального обследования на предмет наличия алкоголя. Непростыми были и условия проживания на ледоколе.

Огромный объем сварочных работ с тщательной обработкой швов, рихтовкой палуб кувалдами - источник постоянного шума большой интенсивности (для таких работ на Балтийском заводе имеется бригада, состоящая из глухонемых). Постоянное недосыпание, непростые производственные отношения с исполнителями работ, отрыв от дома являлись для членов экипажа, особенно в первые месяцы, большой нервной нагрузкой.

Со временем жизнь немного наладилась: завод предоставил спортзал, организовывал совместные дни отдыха. Вообще сложилось впечатление, что жители Северодвинска, города двух заводов, - это большая семья. Понравилось, как они встречали новый год. Казалось, что после традиционного новогоднего тоста все жители высыпают на улицы, центральную площадь.

Весну украшают огромные цветущие кусты розового и белого шиповника и токовища разноцветных турухтанов - такие красивые петухи больше нигде не встречались. Летом в солнечную погоду можно было воочию убедиться в том, что город расположен на южном берегу Белого моря. Замечательный песчаный пляж в выходные дни до отказа заполнялся отдыхающими людьми. О трудностях, которые встречались по работе, можно написать много. Машиностроительное предприятие «Звездочка»» работало, что называется, с листа.

В кратчайший срок был выполнен огромный объем работ как на «Звездочке», так и на многих заводах-поставщиках оборудования. Всем было нелегко. Сейчас трудно себе представить, что за два с небольшим года можно изготовить уникальное оборудование, порой весом в сотни тонн, доставить его за тысячи километров и состыковать в единый комплекс атомной установки.

Но на календаре уже близко столетие со дня рождения вождя, имя которого носит ледокол, страна на подъеме, трудовой энтузиазм еще не исчерпан, партийный контроль на высоте. Особое внимание привлекала работа на «Звездочке» по установке ОК-900.

В этой установке были устранены недостатки реакторов первого поколения путем:

- перехода к применению новых материалов: титан вытеснил нержавеющую сталь в трубчатке парогенераторов; бор, имеющий хорошие свойства как поглотитель тепловых нейтронов, но механически не стойкий из-за выделения в нем большого количества тепла, заменен на гадолиний и европий, которые рассеивают поглощенную энергию за счет испускания у- квантов;

- исключения применения материалов, способных сильно активировать контур за счет наведенной активности (например, в подшипниках главных циркуляционных насосов был кобальт-60, который после активации являлся мощным источником у-квантов); - повышения надежности силовых конструкций реактора, парогенераторов и гидрокамер, выполненных из высококачественной, термо-, радиационно-, коррозионностойкой стали и рассчитанных на длительный срок службы.

центральный пост радиационного контроля атомного ледокола «Ленин»

На реакторной установке второго поколения для увеличения ее надежности максимально уменьшена длина трубопроводов основного контура охлаждения активной зоны. Парогенераторы, гидрокамеры главных насосов непосредственно приваривались к патрубкам корпуса реактора. При этом подвод воды к указанным устройствам и ее направление в реактор было организовано по принципу «труба в трубе», пара крепилась к соответствующему патрубку реактора. Таким образом, на проекции (вид сверху) реакторная установка напоминала паука с 8-ю лапами.

Конструкция реакторной установки обладает ремонтопригодностью и позволяет производить ремонт заменой выемных частей при минимальных трудозатратах и дозовых нагрузках.

К тому же при неисправности оборудования одной петли (парогенератора или циркуляционного насоса) терялась одна четвертая часть мощности реактора, в то время как на старой установке потеря составляла 50%.

Установка была спроектирована таким образом, что обеспечивалась возможность ремонта любого оборудования с применением специального инструмента.

Цельно, органично, надежно!

Для обеспечения высокой надежности установки 0К-900 «Звездочке» было необходимо качественно выполнить сварочные работы по стыковке толстостенных патрубков реактора, парогенераторов и гидрокамер циркуляционного насоса первого контура.

Время стерло с памяти подробности преодоления трудностей, возникавших при выполнении данной работы, хотя они были и не малыми.

Помню, что все мы с напряжением следили за продвижением данной работы.

Если соединение внутренних труб не имело высоких требований к герметичности, так как перепад давления между пространствами в трубах был невелик, то внешний шов должен был выдерживать огромное давление изнутри и внешние нагрузки при длительном времени эксплуатации. Поэтому качество шва должно быть идеальным. После каждой круговой проходки шов проверялся на отсутствие дефектов рентгеноскопией. А дефекты были. Они возникали при сварке в толстостенной нержавейке из-за температурного градиента, который был причиной неравномерного нагрева массивных патрубков.

Машиностроительному предприятию «Звездочка» ранее не приходилось выполнять такие работы. Учились, отрабатывали технологию и, в конце концов, все швы сварили так хорошо, что швы, сваренные в шестидесятые годы прошлого столетия, много прочнее и долговечнее всех последующих: уходя на покой в начале 1990-х из-за износа общекорабельных систем и механизмов, проработавших более 30 лет, атомная установка ОК-900 атомного ледокола «Ленин» не имела тех проблем, которые появлялись на ледоколах следующего поколения.
«Ленин» ушел на покой со всеми герметичными парогенераторами, в то время как на последующих атомных ледоколах имел место массовый выход их из строя. В те далекие годы не было системы управления безопасностью и качеством, был только знак качества, который злопыхатели называли «всадник без головы». Время все расставило по своим местам: руководящих бумаг было меньше, а качества, трудового энтузиазма, ответственности было гораздо больше, что благоприятно сказывалось на качестве выпускаемой продукции.

Свою лепту вносили и многочисленные контрагенты, поставщики систем и оборудования. Личный состав был крайним в этой цепочке: атомная установка требовала высокого качества изготовления и, тем более, не допускала функциональных ошибок в системах.

Так, помню, НПО «Красная Заря», изготавливало для ледокола мнемосхемы на пленочных электролюминофорах. Хочу отметить, что это было новейшее и прогрессивное направление в представлении информации, которое, к сожалению, в дальнейшем не получило продолжения в разработках НПО «Аврора».

На мнемосхеме при открытии клапана или запуске насоса подключались участки трубопроводов, которые функционально завязаны в данной схеме. Теперь все проще: от клапана к клапану или насосу в металле проложена дорожка, окрашенная в соответствующий цвет - догадывайся оператор.

Так вот о практике. Близилось 7 ноября 1969 года. По плану мнемосхема должна быть сдана заказчику и отправлена на «Звездочку». Надо сказать: мнемосхема - красавица, икона, но закралась ошибка на стадии ее проектирования. На НПО «Красная Заря» работу выполнили согласно документации, но заказчику необходим продукт, соответствующий проекту, а не ошибочной документации. Ругались долго. Дело дошло до парткома завода. Получив партийное слово секретаря парткома, что мнемосхема будет переделана, а народу необходимо заплатить, приемный акт нами был подписан, мнемосхема переделана и вовремя отправлена на «Звездочку».

В Волгограде завод «Баррикада» кует мощные, многотонные корпуса реакторов и гидрокамер для циркуляционных насосов первого контура, в Куйбышеве инженерная мысль решает проблему индикации погружения поглотителей нейтронов в активную зону реактора, а в Горьком хозяин реактора решает проблему приводов аварийной защиты и приводов компенсирующих групп поглотителей нейтронов, изготавливает мощные, уникальные насосы первого контура, крышку реактора и другое оборудование.

На берегах Невы «Экономайзер» испытывает новые турбопитательные насосы, «Красный пролетарий» изготовляет сильфонную арматуру, котловой участок Балтийского завода осваивает изготовление парогенераторов с трубчаткой из титана. Системами автоматики и контроля занимаются «Аврора», «Красная Заря».

Государственное союзное конструкторское бюро систем контроля и автоматики (ГСКБ СКА) разработало и поставило многоканальную (1024 канала) машину централизованного контроля (МЦК)

«Полюс». Завод «Манометр» (г. Москва) поставил дифференциально-трансформаторные датчики для сотен измерительных каналов МЦК. География поставщиков датчиков для МЦК охватывает всю европейскую часть Советского Союза:

- термометры сопротивления, преобразователи электрических параметров - Прибалтика, Белоруссия и Украина,

- датчики качества сред - Армения и Грузия.

Центральный морской научно-исследовательский институт (ЦМНИИ, г. Москва) поставил систему управления и защиты «Артек»» для реактора ОК-900. Подмосковная «Электросталь» осваивает новую матрицу тепловыделяющих элементов, колдует над их геометрией, чтобы повысить надежность и мощность активной зоны реактора.

Специальную сталь и специальные трубы поставляют крупнейшие металлургические комбинаты и машиностроительные заводы всего Союза ССР.

Практически все оборудование принималось членами экипажа на предприятиях поставщиков. Однако это не исключало массу вопросов при его монтаже, стыковках в системах.

Например, в ГСКБ СКА умудрились монтажный комплект (подключение внешнего монтажа к устройствам системы) развернуть на 180°. Для оперативного решения возникавших вопросов, выполнения опытных работ, для обучения экипажа и сдаточной команды завода на «Звездочке» присутствовало большое количество контрагентов.

С большой теплотой вспоминаю главного конструктора СУЗ «Артек» В.А. Сушко и его помощника В.И. Теплякова. Много сил отдал внедрению системы «Полюс» ответственный сдатчик В.Р. Кремер.

Вспоминаю, как дотошно мы (служба автоматики) «вылизывали» каналы измерения, не допуская величины относительной погрешности более 1% при разрешенной погрешности в 2,5% для каналов измерения с датчиками переменного тока.

А с какой скрупулезностью инженер ОКБМ О.А. Яковлев заставлял нас лабораторными приборами высокой точности измерять параметры реакторной установки.

Каждый с полной отдачей болел за свое дело.

Оснащенный новой реакторной установкой, весной 1970 года помолодевший атомоход «Ленин» покинул причальную стенку завода, смело вышел навстречу арктическим льдам. Успешно пройдя ходовые и ледовые испытания, ледокол, не заходя на завод для устранения незначительных замечаний, после двух с половиной лет отсутствия вернулся в Мурманск - родной порт приписки - для подготовки к длительной арктической навигации. И она на самом деле оказалась длительной, плодотворной, без поломок и ремонтов.

С новой атомной установкой «Ленин» по достоинству занял место флагмана ледокольного флота.

Уже в середине ноября 1970 года, когда до модернизации навигация уже была бы закончена, атомоход «Ленин» взял под проводку теплоход «Гижига» и завел его в Енисейский залив для следования в порт Дудинка. После проведения грузовых операций «Гижига» под проводкой дизельных ледоколов по реке и атомохода на морском участке 1 декабря вышла на чистую воду Баренцева моря. Так поздно операции в Арктике ранее не осуществлялись.

Личный состав (и я в том числе) получили колоссальный опыт приемки, который пригодился в дальнейшем.

Я ходил на атомном ледоколе «Ленин» после модернизации только одну навигацию, так как уже осенью 1971 года вместе с капитаном и главным механиком был направлен на Балтийский завод для приемки атомного ледокола «Арктика».

На стапеле было только две секции, а уже вовсю изготавливалось оборудование для начинки ледокола на предприятиях контрагентов. Благодаря большому опыту приемок после практики на заводе «Звездочка» многие ошибки удалось исключить на стадии проектирования и изготовления оборудования автоматики на предприятиях контрагентов.

Поэтому строителям по автоматике на Балтийском заводе было легче, чем на «Звездочке».

Конечно, проблем хватало, особенно при проведении швартовных испытаний, на границах стыковки систем автоматики с другими системами.

Но все трудности успешно были решены и «Арктика» не подвела своего старшего брата, проработав без перерыва 33 года.

До 1985 года я был начальником службы КИПиА на ледоколе «Арктика», но годом ранее был подключен к проектированию мелкосидящего ледокола «Таймыр» и с сентября 1985 года по март 1989 года в Финляндии на верфи «Вяртсиля» осуществлял приемку двух ледоколов («Таймыр», «Вайгач») и на верфи «Валмет» - пяти судов проекта СА15 (продолжение серии судов типа «Норильск»).

С 1989 года по настоящее время возглавляю службу КИПиА на атомном ледоколе «Таймыр».

Атомный ледокол «Ленин». Второе рождение

Атомный ледокол «Ленин». Второе рождение


busy
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Язык сайта:

English Danish Finnish Norwegian Russian Swedish

Популярное на сайте

Ваш IP адрес:

34.229.24.100

Последние комментарии

При использовании материалов - активная ссылка на сайт https://helion-ltd.ru/ обязательна
All Rights Reserved 2008 - 2019 https://helion-ltd.ru/

@Mail.ru .