Na samom kraju 2020. godine, posle 75. godišnjice stvaranje ruske nuklearne industrije, krenula je serija sličnih proslava u njenim preduzećima-prvencima, od kojih je jedno vreme to bio „Naučno-konstruktorski biro za projektovanje specijalnih mašina“ koji je danas poznat kao „Naučno-konstruktorski biro za mašinstvo Afrikantov“.
Za tri četvrtine veka, biro „Afrikantov“ je postao jedno od glavnih preduzeća ruske nuklearne industrije, obezbeđujući tehnološko liderstvo državne korporacije „Rosatom“ u različitim oblastima.
Zahvaljujući izvanrednim konstruktorima, inženjerima i radnicima u birou „Afrikantov“, mnogi projekti su završeni, stvoreni su brojni proizvodi koji su s pravom uključeni u „zlatni fond“ ruske nuklearne nauke i tehnike. Koji su prioriteti aktivnosti biroa „Afrikantov“ u ovom veku i kako vidite budućnost preduzeća?
— Kada govorimo o budućnosti, misiju preduzeća vidimo u stvaranju novih, još naprednijih konstrukcija i tehnologija, proizvoda i usluga svetske klase, što je pre svega u interesu inovativnog razvoja nuklearne energetske industrije u Rusiji. U ove svrhe usmeravaju se novi projekti i razvojna strategija preduzeća.
Strategija predviđa modernizaciju po fazama naše proizvodne i eksperimentalne baze, povećanje nomenklaturi i obima isporuke opreme za aktivne nuklearne blokove, kao i za one koji su u izgradnji, aktivnu spoljnoekonomsku aktivnost.
Možemo reći da se obim našeg biroa povećava svake godine. Trenutno je portfelj porudžbina kompanije formiran do 2025. godine.
Jedan od razloga za zasluženi ponos ne samo biroa „Afrikantov“ i „Rosatoma“, već i čitave Rusije su projekti novih nuklearnih ledolomaca, najmoćnijih u istoriji. Da počnemo razgovor od njih.
— Strategija razvoja arktičke zone Ruske Federacije predviđa izgradnju najmanje pet univerzalnih nuklearnih ledolomaca projekta 22220 i tri nuklearna ledolomca projekta „Lider“ projekta 10510. Dvadeset prvog oktobra 2020. godine vodeći ledolomac nove generacije „Arktik“ predat je ruskoj nuklearnoj floti nakon završetka ispitivanja na moru.
Opremljen je sistemom nuklearnih reaktora RITM-200, koji predstavlja inovativnu konstrukciju koja nema pandana u inostranstvu. To je razvoj naučno-konstruktorskog biroa „Afrikantov“.
„Nuklearno srce“ Arktika
Stručnjaci taj sistem nazivaju pravim ruskim inženjerskim remek delom, a uzimajući u obzir rad u arktičkoj zoni može se reći da je to „nuklearno srce“ Arktika.
— Sistem nuklearnih reaktora RITM-200 je projektovan na osnovu iskustva stvaranja i rada nuklearnih reaktora atomskih ledolomaca, uzimajući u obzir tendencije razvoja atomske industrije. Glavna prednost reaktora je njegova kompaktnost i ekonomičnost. To je, između ostalog, omogućilo da ledolomci imaju sposobnost dvostruke dubine gaženja i poboljšane tehničke karakteristike plovila u pogledu brzine, kapaciteta i drugih parametara.
Najveći i najmoćniji na svetu nuklearni ledolomci projekta 22220 — „Arktik“, „Sibir“, „Ural“, „Jakutija“, „Čukotka“ — zameniće zastarelu sovjetsku generaciju brodova i dopuniti rusku nuklearnu flotu, uzimajući u obzir sve veći teretni saobraćaj na Severnom morskom putu.
Kompletna isporuka opreme RITM-200 za univerzalne nuklearne ledolomce je zadatak naučno-konstruktorskog biroa „Afrikantov“ u narednim godinama.
Nuklearni brodovi „Lider“ će takođe imati sisteme reaktora proizvođača biroa „Afrikantov“, ali moćnije — RITM-400. Koje su karakteristike ovog novog proizvoda i u kojoj fazi su radovi na njemu?
— RITM-400 je 1,8 puta moćniji od RITM-200, što omogućava nuklearnom ledolomcu „Lider“ da ima poboljšane karakteristike.
Konkretno, on će moći da probije led debljine do 4,3 metra i izgradi kanal širine do 50 metara.
Kao rezultat toga biće obezbeđena plovidba Severnim morskim putem tokom čitave godine, a to se odnosi i na brodove velike tonaže. Trenutno je projekat u završnoj fazi. Izgradnja ledolomca je započeta na brodogradilišu „Zvezda“ na Dalekom istoku, a biro „Afrikantov“ je započeo proizvodnju opreme za nuklearno sistem.
U maju 2020. godine, prva plutajuća nuklearna termoelektrana na bazi energetskog bloka „Akademik Lomonosov“ predata je za upotrebu na Čukotki u gradu Pavek. Eksperti su ovaj događaj nazvali jednim od glavnih „atomskih“ dostignuća u Rusiji prošle godine. Na ovom plutajućem energetskom bloku nalazi se drugi nuklearni reaktor — KLT-40S, čiji je glavni konstruktor takođe naučno-konstruktorski biro „Afrikantov“. Kako sami tvorci ocenjuju njegov rad?
— Prethodna ispitivanja su potvrdila stabilan rad glavne i pomoćne opreme plutajućeg energetskog bloka, kao i automatskih sistema za upravljanje tehnološkim procesima. Rezultati ispitivanja su potvrdili postignute parametre koji su bili propisani u tehničkom projektu plutajućeg energetskog bloka. Trenutno se proučava operativna upotreba, konkretno radi korišćenja u novim projektima optimizovanog plutajućeg energetskog bloka (OPEB) i broda za napajanje (BZN).
U procesu razvoja u potpunosti se koristi iskustvo stečeno u stvaranju, izgradnji i radu plutajućeg energetskog bloka „Akademik Lomonosov“, pa se zato verzija koja nije samohodna naziva optimizovanom. Izvor energije za OPEB i BZN su dve reaktorske jedinice RITM-200, koje potrošaču pružaju električnu energiju kapaciteta do 100 megavati. Trenutno je razvijen nacrt projekta obe varijante energetskog bloka i kreće prelazak na fazu tehničkog projektovanja.
Mini nuklearne elektrane
„Rosatom“ započinje praktičnu realizaciju ideje o izgradnji malih kopnenih nuklearnih elektrana na osnovu reaktorskih tehnologija za nove nuklearne ledolomce. Koje su prednosti nuklearnih reaktora RITM sa stanovišta njihovog raspoređivanja na kopno kao deo malih energetskih blokova?
— Državna korporacija „Rosatom“ razvija širok spektar atomskih elektrana male snage (AEMS). Kao vodeći projekat u segmentu kopnenih AEMS predstavljen je nuklearni sistem zasnovan na reaktorskoj jedinici RITM-200N sa električnom snagom od 55 megavati. Ovo je univerzalno rešenje koje je pogodno kako za zemlje koje nisu spremne da realizuju projekat nuklearne elektrane velike snage, tako i za teritorije sa ograničenom energetskom infrastrukturom i udaljene regione.
Prilikom izgradnje kopnene AEMS glavni građevinski materijali su beton i armirani beton koji osiguravaju vek trajanja građevinskih konstrukcija do 100 godina, što je znatno duže od životnog veka plutajućeg energetsko bloka. Pored toga, kopnena verzija AEMS pruža više mogućnosti za održavanje i popravku opreme, što je veoma važno za pouzdan i bezbedan rad.
Posebna karakteristika AEMS-a je postavljanje dva reaktora u pojedinačna zatvorena kućišta pod jedinstvenim zaštitnim omotačem u jednoj zgradi. Ovo rešenje omogućava primenu jedinstvenog kompleksa sistema i oprema koji istovremeno snabdeva oba reaktora. Ovo će osigurati nezavisnost ova reaktora na praktično istom nivou, koji se dostiže kada se dva jednoreaktorska bloka nalaze na istoj platformi.
Započeli smo razvoj tehničkog projekta reaktora RITM-200N za kopnene AEMS. Pilot projekat AEMS zasnovan na RITM-200N planiran je za izgradnju na teritoriji Ruske Federacije sa puštanjem u rad početkom 2028. godine.
Prošle godine na listi laureata nagrade ruske vlade u oblasti nauke i tehnologije prvi je bio tim na čelu sa zaposlenima u vašem birou, koji je razvio nuklearnu jedinicu za atomske podmornice četvrte generacije „Jasen-M“. Koje tehnologije su korišćene u radu za stvaranje naprednih brodskih nuklearnih komponenti?
— Glavne prednosti perspektivnih nuklearnih jedinica koje su zasnovane na reaktorima sa vodom pod pritiskom su odobravanje tehničkih rešenja, mogućnost stvaranja širokog spektra kapaciteta u kratkom vremenskom roku i dobro razvijena infrastruktura za održavanje.
Savremene instalacije zadovoljavaju potrebe mornarice, imaju potencijal za modernizaciju i osnova su za razvoj nuklearne brodske energetike u bliskoj budućnosti.
Pređimo sada na „veliki atom“. Strateški pravac za razvoj ruske nuklearne industrije je projektovanje i konstrukcija energetskih blokova sa reaktorima sa brzim neutronima hlađeni natrijumom (BN). Takve instalacije će biti potrebne u dvokomponentnoj nuklearnoj energetici zajedno sa termičkim reaktorima. A vaš biro je glavni konstruktor reaktora BN. Kako se odvija rad prvog energetskog bloka sa reaktorom BN-800 (pušten u rad pre pet godina) i u čemu je njegova specifičnost?
— Radovi na reaktorima sa brzim neuronima su započeti pre 60 godina projektom BN-350, a zatim projektom BN-600. Trenutno se koriste dva najveća na svetu energetska bloka sa reaktorima sa brzim neuronima — BN-600 i BN-800.
U 2014-2015. godini završene su faze fizičkog i energetskog puštanja u rad BN-800, a 31. oktobra 2016. godine započeta je njegova industrijska upotreba u punom kapacitetu. Trenutno reaktor stabilno radi pri navedenoj snazi, pokazujući svoju pouzdanost i bezbednost.
Razvoj i upotreba BN-600, kao i realizacija projekta BN-800, omogućili su razvoj brzih natrijumovih reaktora i njihovu spremnost za komercijalni razvoj u dvokomponentnom nuklearnom energetskom sistemu.
Perspektivni pravac za razvoj ruske energetike u poslednje vreme je energija vodonika, uključujući njenu atomsko-vodoničnu komponentu. Vaš biro nije ostao po strani ni od ove teme. Koje projekte kompanija realizuje kada je reč o ovoj oblasti?
— Konstruktorski biro „Afrikantov“ kao glavni konstruktor visokotemperaturnog gasno hlađenog reaktora (VTGR) zajedno sa drugim ruskim preduzećima razvija atomsku energotehnološku stanicu (AETS) sa VTGR i hemijsko-tehnološkim delom (HTD) za proizvodnju vodonika. Za AETS sa VTGR izabrana je tehnologija proizvodnje vodonika zasnovana na parnoj konverziji metana. Proces konverzije se odvija na umerenim temperaturama i zasnovan je na industrijski dokazanoj tehnologiji.
Potrebni sirovinski resursi (prirodni gas, voda) za parnu konverziju metana su dostupni u dovoljnim količinama. Rezultat rada bi trebalo da bude usvajanje odluke o izgradnji glavnog bloka AETS 2024. godine.
Realizacija projekta će doprineti rešavanju globalnog problema dekarbonizacije usled rastuće potrošnje energije i podstaći će formiranje nove tehnološke paradigme — „Vodonična energetika“.
Jedan od državnih prioriteta Rusije u oblasti visokih tehnologija u energetici je takođe i zamena uvoza opreme za projekte proizvodnje tečnog prirodnog gasa. Razvoj vašeg biroa je i ovde pomogao u značajnoj meri.
— Godine 2018. konstruktorski biro „Afrikantov“ je potpisao prvi ugovor za isporuku kriogene opreme za pumpanje, pumpa tipa ENK za projekat „Arktičke kaskade“. U avgustu 2019. godine isporučili smo tri pumpe koje su prošle prijemna testiranja i sertifikaciju. U 2020. godini već smo proizveli i uspešno testirali prvu rusku pumpu snage 600 kV za pumpanje tečnog prirodnog gasa koja je namenjena za veliku proizvodnju TPG-a.
Koja se još oprema konstruiše uz učešće biroa „Afrikantov“?
— Razvijene su i proizvode se tri električne pumpe, svaka ima snagu od 2,2 megavati za jedini štand u Evropi za ispitivanje kriogene opreme u okruženju TPG-a, koji se gradi o trošku državnih sredstava i investicija Rosatoma u Sankt Peterburgu. Uvereni smo da će blagovremeno razvijene pumpe za TPG obezbediti ključnoj industriji za rusku ekonomiju pouzdanu kriogenu opremu za pumpanje.
Pročitajte još:
