Пожалуй, главное слово этой весны в России - импортозамещение, которое теперь уже не прихоть чиновников, а залог выживания страны. Познакомиться с практикой импортозамещения нас пригласил 30 марта 2022 года "Атомэнергомаш" - машиностроительный дивизион концерна "Росатом". И казалось бы, что импортозамещать атомщикам, если Россия сама строит АЭС по всему миру? Но благодаря своим технологиям и кадрам "Росатом" забрался на поляну к теплоэнергетикам: не случайно главным словосочетанием прошедшей зимы в Европе был "сжиженный природный газ".
Оборудование для работы с ним "Атомэнергомаш" сейчас успешно импортозамещает. Производство, впрочем - только вершина айсберга: от цеха, где её изготовили, до цеха, где она сама будет что-то производить, любая техника должна пройти ещё множество стадий, самая важная из которых - испытания. И вот несколько месяцев назад в бескрайних промзонах Петербурга, сменяющихся промзонами Колпино, был сдан в эксплуатацию единственный в континентальной Евразии испытательный стенд для крупнотоннажного оборудования по сжижению газа, открывший России путь для создания целой отрасли.
Находится он на территории Научно-исследовательского института электрофизической аппаратуры им. Дмитрия Ефремова (его проходная - на кадре выше), который занимается, вообще-то, всяческими циклотронами, синхрофазотронами, адронными коллайдерами и термоядерными реакторами.
Однако вся эта сложная техника для работы с высокими энергиями требовала множества дополнительных систем, и в том числе - системы охлаждения. Как прикладное направление в НИИЭФА развивалась криогеника, ключевым элементом которой стали насосы для экстремальных температур.
В 2017 году НИИЭФА своими силами построил небольшой испытательный стенд для этих насосов. Тут стоит добавить, что мудрёные насосы - важная часть и в ядерном реакторе: ведь энергия ядерного распада не превращается в электричество напрямую, а нагревает воду, температура которой под огромным давлением доходит до 300 градусов.
Эта радиоактивная вода циркулирует по герметичным трубам сквозь парогенераторы, а чистая вода, попадая на эти трубы, испаряется, крутя турбины. В иных реакторах вместо воды используется жидкий натрий или расплавленный свинец, и для всего этого тоже нужны насосы.
Турбины крутятся и на обычных ТЭЦ, один из видов топлива которых - природный газ. Горит он жарко, атмосферу засоряет несильно, но главный минус его - низкая транспортабельность. Если от места добычи к потребителю нет трубы, то газ можно перевозить только в сжиженном виде: так его объём уменьшается в 600 раз, но и температура для этого нужна -163 градуса.
Достичь её не так-то просто: сжижение газа может потреблять до четверти энергии, которую можно получить, использовав тот же объём. Отрезанные океанами от большей части мира, первопроходцами и лидерами технологий сжижения газа остаются Соединённые Штаты - в качестве эксперимента американцы получили СПГ уже в 1912 году, а в 1941 заработал первый завод по сжижению газа в Кливленде.
Крупнейший потребитель сжиженного газа - Япония: с 1969 года Страна восходящего Солнца получает его только так. В этих странах - два в США и один в Японии, - и находятся крупнейшие стенды для испытания систем по сжижению газа, которые разрабатывает ещё десяток стран вроде Германии или Южной Кореи. Россия же свой газ отправляла в Европу по трубам, и единственный на весь СССР небольшой заводик СПГ в Подмосковье с 1950-х годов лишь обслуживал газопровод из Саратовской области.
Всерьёз выходить на рынок сжиженного газа наша страна начала лишь в конце "нулевых" в международных проектах, таких как Сахалин-2 близ Корсакова или Ямал-СПГ в Сабетте. Но в планах - потеснить мировых лидеров (Катар, США и Австралию), что конечно странно было бы на оборудовании из страны, которая пытается сейчас вообще выбить нас с газового рынка Европы. Производство насосов для сжиженного газа наладили в нижегородском ОКБМ им. Африкантова, специализирующемся на компактных корабельных ядерных реакторах.
4 "африкантовских" насоса были испытаны в НИИЭФА на малом стенде, а в 2019 году институт получил от Правительства РФ задание построить ещё один стенд для тех же задач - на этот раз крупнотоннажный. В своём классе, как нам говорили в ходе блог-тура, он единственный в континентальной Евразии и чуть ли не крупнейший в мире.
К осени 2021 года стенд был готов, зимой на нём успешно прошли первые испытания (бывшие по сути и финальным испытанием самого стенда), ну а на вторые испытания "африкантовского" насоса ЭНК 2000/241 "Атомэнергомаш" пригласил прессу.
В конференц-зале нам выдали каски - в большинстве своём зелёные и очень тугие. Затем журналисты отправились на объект шумной толпой, а с нами отдельно побеседовал безопасник: наш организатор Артём собирался снимать с дрона, а блоггерша Людмила - вести стрим, что на глубоко режимном объекте требовало особой осторожности. Как нам объяснили, сам стенд пока ещё не категорирован по секретности, но без предварительного инструктажа в кадр могли случайно попасть какие-то нежелательные объекты.
Над площадкой возвышается огромный Старый корпус (1954-56), в который институт по инициативе своего основателя Дмитрия Ефремова, тогдашнего министра электротехники, переехал с "Электросилы" (начинал НИИЭФА в 1945 году как её КБ).
Кадр выше снят со стенда, а вот как выглядит сам стенд. В жёлтой куртке коллега Игорь Zavodfoto ведёт съёмку для своего поста.
Конструкцию высотой с многоэтажку дополняет комплекс криогенных резервуаров - они здесь одни из крупнейших в мире. В тех, что поменьше хранится сжиженный природный газ (-163 градуса), а в тех, что побольше и подальше - жидкий азот (196 градусов).
Поэтому на ёмкостях стенда выступает морозный туман, даже рядом с ним заметно холоднее, чем за близлежащими зданиями. Стенд рассчитан на испытание различных машин для работы со сжиженным газом, например детандеров или компрессоров, но пока что в России освоили только производство насосов.
Первая фаза испытаний проходит в жидком азоте - он холоднее, но при этом не взрывоопасен, и таким образом выявляются дефекты оборудования. Это важно: в 1944 году при взрыве баков с сжиженным газом на одном из американских заводов погибло 128 человек.
И лишь когда безопасность оборудования подтверждена, проходит финальная фаза непосредственно с сжиженным газом. И криожидкости накачивают, и насосы ставят в одни и те же ёмкости - вот эти огромные металлические колбы, хорошо заметные внутри ярусов стенда.
Рядом под тентом стоял ещё один, явно потрёпанный жизнью насос. Как мне объяснили, это корейское "изделие", которое наделало большие неприятности на одном из российских заводов. Какие и где - это уже секретная информация, но после испытаний ЭНК 2000/241 на стенд должно было отправиться именно оно - для моделирования тех же параметров, при которых случилась авария, и поиска её причин.
Пресса заполонила площадку:
Интервью дают Олег Шумаков, директор по газонефтехимии АО "Атомэнергомаш":
И Андрей Никипелов - гендиректор всего "Атомэнергомаша":
По речи его было видно, что это не просто чиновник-управленец, а настоящий специалист - "максимально кратко" он рассказывал о проекте, со множеством теоретически пояснений и технических деталей, добрых полчаса, и по всему было видно, что при неограниченном времени он мог бы говорить об этом и часами. А вот обратная сторона интервью:
Над объектом кружило три дрона:
Артём прислал мне видео, снятые с них:
Затем я увидел каски, мелькающие среди конструкций стенда:
И сам поспешил наверх:
Здесь полным ходом шла наладка измерительных приборов испытаний:
Периодически сопровождавшаяся стравливанием газа:
Мы же смотрели на всё это из-за балок и арматуры. Каска, надо заметить, тут КРАЙНЕ не лишняя - столько раз я не влетал головой ещё ни на одном предприятии.
Немного видов во внешний мир. По соседству с ВНИИЭФА - заводик художественного литья вроде фонарей и оградок:
Поодаль - Металлострой, над сталинскими малоэтажками которого нависают старая водонапорка и одинокий ЖК:
За площадкой ВНИИЭФА дымят Ижорские заводы, силуэт которых знаком каждому, кто ехал поездом между Москвой и Петербургом. Там, кстати, есть производство корпусов от ядерных реакторов, причём более старое, чем в Волгодонске.
С другой стороны - уже нам знакомая Южная ТЭЦ:
На стенде продолжается пресс-тур. Вот представитель ОКБМ "Африкантов", один из разработчиков насоса Михаил Боровков - им тут испытывать в ближайшую пару лет ещё 9 насосов. Примерно столько же корреспондентов за время моего присутствия на стенде успело к нему подойти.
Олег Шумаков расписывает эффективность насоса - криогенную жидкость машина выкачала насухо. Отечественный насос явно превзошёл зарубежные аналоги, так что специально для скептиков пришлось испытывать его повторно.
Портрет человека из числа тех, на ком держится истинное величие державы:
Ещё одно видео с дрона:
...Между тем, наладка затягивалась. Продрогнув, мы направились в буфет - опять толпой, так как перемещаться по НИИЭФА можно лишь в сопровождении. В буфете играла музыка из колонок на карнизе, а ассортимент варьировался от дошираков, которые можно было прямо тут же запарить, до очень приятной сладкой выпечки.
В буфете и просидели мы пару часов, что по нынешнем временам оказалось непросто: на территории НИИЭФА глушат сотовую связь, и если на улице да у края периметра что-то ещё ловит, то здесь сигнал проходит редко и едва-едва.
В какой-то момент мы пришли в операторскую, занимающую кубическое строение из профлиста. Здесь мы рассчитывали увидеть запуск испытаний, но по лицам и разговорам операторов поняли, что дело затягивается вновь:
Затем приехала машина с жидким азотом - пополнить его запас в хранилище. Но мы поняли, что если продолжим ждать, то не успеем на поезд, и поспешили к выходу. Как объясняли мне, испытания не особо зрелищны - просто что-то гудит внутри стенда, а из его трубы идёт белый дым. Сами же испытания длятся около 8 часов - примерно столько нужно насосу, чтобы перекачать заданный объём криожидкости. Начались они лишь на следующий день, но прошли, как нам сообщили - успешно.
А неделю спустя я съездил в ещё один блог-тур "Атомэнергомаша" - на этот раз в Нижний Новгород к создателям здешних насосов в ОКБМ "Африкантов".