Nizhny Tagil, di mana syarikat utama - JSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod berada - adalah tempat kelahiran lokomotif wap pertama dan pembekal barang gulung tambang terbesar untuk kereta api Rusia dan negara-negara CIS, bandar tangki bandar, yang memberi negara dan dunia sebilangan besar kenderaan tempur - beberapa yang terbaik di planet ini. Namun, hanya sedikit orang yang tahu bahawa awal zaman angkasa juga banyak diletakkan di tanah Tagil.
Penerbangan penting Yuri Gagarin tidak akan berlaku tanpa Uralkriomash, sebuah syarikat yang merupakan sebahagian daripada syarikat UVZ. Pakar Tagil mengambil bahagian dalam semua program ruang angkasa domestik. Kemudahan pengisian bahan bakar mudah alih untuk kenderaan pelancaran dikembangkan di sini, yang memastikan pelancaran bukan hanya kapal angkasa Vostok-1, tetapi juga satelit pertama, serta pelaksanaan program Pelancaran Energia-Buran dan Laut.
Ke ruang - pada oksigen cair
Pada tahun 1946, sebagai hasil pengembangan peluru berpandu jarak jauh, yang dimulai di bawah pimpinan Sergei Korolev, perisai peluru berpandu nuklear negara itu dibuat dan prospek untuk penerokaan luar angkasa praktikal dibuka. Teknologi baru memerlukan sejumlah besar oksigen cair - pengoksidaan bahan bakar, jadi pada awal tahun 1950-an, dengan pengembangan penyelidikan ruang angkasa di Uni Soviet, diperlukan suatu keperluan untuk mengangkut sejumlah besar oksigen cair dengan kereta api, yang ternyata menjadi tugas yang sangat sukar. Tidak ada pengalaman dalam pembuatan tangki kereta api untuk pengangkutan cecair kriogenik di negara ini. Penyelesaian untuk masalah akut ini dipertanggungjawabkan kepada Uralvagonzavod.
Dengan keputusan Jawatankuasa Pusat CPSU dan Majlis Menteri-menteri USSR sebagai sebahagian daripada Syarikat Kesatuan Negeri "Uralvagonzavod" yang dinamakan sempena FEDzerzhinsky pada 1 Oktober 1954, sebuah biro reka bentuk khas dibentuk - OKB-250 untuk kriogenik teknologi dan peralatan pelancaran darat, diketuai oleh ketua pereka Methodius Veremiev, yang kemudian menjadi syarikat bebas - OJSC "Uralkriomash". Sebenarnya, kerja-kerja membuat tangki kriogenik bermula dua tahun sebelumnya. Oleh itu, sudah pada tahun yang sama, sekumpulan pereka membuat dokumentasi untuk kereta kebal kereta api baru untuk pengangkutan oksigen cair - produk 8G52. Penghasilan siri baru, yang bermula pada masa yang sama, menandakan kelahiran industri baru di negara ini - kejuruteraan pengangkutan kriogenik.
Kerumitan masalah yang diselesaikan sangat tinggi. Oksigen cecair bertindak balas dengan banyak logam dan menguap dengan cepat. Oleh itu, aloi aluminium AMtsS, yang tidak berinteraksi dengan gas cair, dipilih untuk kapal dalaman tangki. Kelebihan lain adalah kebolehkimpalannya yang sangat baik. Ruang antara bejana dalam tangki dan selongsong luar dipenuhi dengan bahan penebat panas - mipora.
Pada tahun 1954, ahli akademik masa depan Sergei Korolev mengeluarkan tugas teknologi kepada jurutera kriogenik Uralvagonzavod untuk penciptaan alat untuk mengisi bahan bakar (8G117) dan mengisi minyak (8G118) dengan oksigen cair dari roket angkasa R-7 yang terkenal. Pada tahun 1956, UVZ memulakan pengeluaran kemudahan pengisian bahan bakar oksigen cecair untuk kenderaan pelancaran ruang. Dengan pertolongan mereka, pada bulan Ogos 1957, peluru berpandu balistik antarbenua R-7 diuji di kosmodrom Baikonur - pencapaian roket domestik yang luar biasa, yang masih menempatkan satelit kapal angkasa dan Bumi ke orbit dekat bumi. Kemudahan pengisian bahan bakar mudah alih (pengisian semula dan pengisi semula oksigen cair dan nitrogen) untuk roket R-7 dengan pam kriogenik yang kuat memastikan pelancaran sejumlah satelit bumi buatan, stesen interplanetri automatik dan kapal angkasa Vostok dengan kosmonot Yuri Gagarin pertama di kapal.
Ketika masalah pertama dan paling sukar diselesaikan, asas-asas teknologi pengeluaran kriogenik diletakkan, pakar kilang mula mengusahakan kebolehpercayaan produk mereka. Penebat kapal kriogenik tidak sempurna, sebahagian isi tangki menguap semasa perjalanan. Kadang-kadang mereka datang ke kosmodrom separuh kosong. Kemudian vakum menguasai OKB-250 - penebat terbaik di alam semula jadi. Pada masa itu, tidak ada perusahaan yang memiliki pengalaman dalam pembuatan kapal bertebat vakum besar.
Sijil hak cipta pertama untuk penemuan ini, yang diterima oleh sekumpulan pakar OKB-250, adalah sijil untuk pembinaan tangki 8G513 dengan penebat serbuk vakum. Ia berfungsi sebagai prototaip untuk generasi baru tangki kriogenik moden dan secara radikal menyelesaikan masalah kehilangan oksigen cair dan nitrogen semasa pengangkutan dari lima hingga 0.2 peratus sehari.
Tahap seterusnya dalam pengembangan teknologi kriogenik adalah penciptaan kompleks pegun di kosmodrom untuk menyimpan dan mengisi bahan bakar kapal angkasa dengan oksigen dan nitrogen cair. Mereka digunakan untuk melancarkan sistem roket dan ruang angkasa Soyuz (RSC) dan ternyata jauh lebih dipercayai dan efisien daripada kemudahan pengisian bahan bakar sebelumnya.
Salah satu pencapaian OKB-250 yang luar biasa pada tahun 60-an adalah pembuatan tangki kereta api untuk pengangkutan hidrogen cecair - bahan bakar roket yang paling cekap, tetapi sangat meletup. Tugas baru jauh lebih kompleks daripada yang sebelumnya. Suhu cecair hanya 20 darjah di atas sifar mutlak, diperlukan superinsulasi dengan vakum yang lebih dalam. Kerja yang dimulakan pada tahun 1966 berakhir dengan penciptaan tangki ZhVTs-100. Ini menerapkan prinsip penebat yang sempurna - skrin-serbuk-vakum. Tangki ZhVTs-100 pada tahun 1969-1972 berhasil digunakan dalam program ruang angkasa N1-LZ untuk mempelajari Bulan, dan modifikasi yang ditingkatkan digunakan dalam program megah untuk melancarkan sistem roket dan ruang angkasa Energiya-Buran (RSC).
RCS yang boleh digunakan semula ini dilancarkan pada 15 November 1988. Selepas penerbangan orbit tanpa pemandu, kapal angkasa Buran membuat pendaratan automatik di lapangan terbang dengan ketepatan beberapa sentimeter. Uralkriomashevites telah mempersiapkan kemenangan ini selama kira-kira sepuluh tahun. Sistem bekalan kuasa Burana yang dibuat di UVZ adalah prototaip kompleks kuasa kapal angkasa antara planet masa depan. Semasa pelancaran, sistem bekalan nitrogen untuk stesen angkasa Energia-Buran, yang dikembangkan dan dihasilkan oleh penghuni Tagil, juga digunakan.
Halaman lain yang menarik dalam sejarah pengeluaran kriogenik ialah Sea Launch. Pakar Uralkriomash Tagil telah mengembangkan dan mengeluarkan alat untuk menyimpan dan mengisi minyak roket Zenit. Penyertaan dalam program antarabangsa ini adalah bukti terbaik bagi permintaan untuk reka bentuk dan pengalaman teknologi yang terkumpul oleh perusahaan.
Prospek pembangunan
OJSC "Uralkriomash" hari ini adalah perusahaan yang pelbagai dan terus berkembang, salah satu pemimpin dalam pengeluaran peralatan kriogenik kereta api khusus di "kawasan 1520". Perusahaan ini bekerja dalam semua arah dan dengan pelbagai pengguna: ia mengeluarkan produk untuk keperluan syarikat penerbangan kereta api dan syarikat minyak dan gas, Roskosmos dan industri pertahanan domestik. OJSC Uralkriomash menyediakan pelanggan dengan pelbagai perkhidmatan: dari penjanaan idea, pengembangan diagram skematik dan dokumentasi reka bentuk, pengeluaran dengan kawalan kualiti wajib pada setiap peringkat kerja dan diakhiri dengan pengawasan pemasangan, jaminan, pasca-jaminan dan penyelenggaraan perkhidmatan.
Kehadiran syarikat seperti itu dalam syarikat, tentu saja, memberikan UVZ sejumlah kelebihan daya saing berbanding syarikat bersiri lain - pengeluar alat ganti.
Pada tahun 2011, OJSC Uralkriomash, bersama dengan OJSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod, menyusun strategi pembangunan untuk 2012-2015. Untuk tempoh ini, syarikat telah menetapkan sendiri rancangan bercita-cita tinggi untuk memperluas rangkaian produk pembuatan: kriogenik dan cara untuk pengangkutan pelbagai produk cair. Juga dalam rancangan perusahaan adalah secara bertahap, tanpa mengurangi produksi, tetapi pemodenan yang signifikan terhadap kemudahan yang ada dan pembinaan kemudahan baru.
Salah satu tujuan utama dasar pemasaran baru adalah memasuki pasaran baru. Ini penting baik untuk OJSC "Uralkriomash" dan untuk syarikat penyelidikan dan pengeluaran UVZ secara keseluruhan. Dari segi sejarah, sebuah syarikat kriogenik telah tertumpu pada pengguna domestik dan negara-negara bekas Kesatuan Soviet. Tetapi sekarang kerja aktif sedang dijalankan untuk memperluas geografi bekalan produk.
Oleh itu, diramalkan bahawa kehadiran OJSC Uralkriomash dalam struktur syarikat akan membolehkan UVZ memasuki pasaran baru yang berintensifkan sains dan teknologi tinggi yang inovatif, termasuk di luar negara. Ini adalah pasar untuk peralatan gas kriogenik di negara-negara CIS, pasar gas asli cair dan gas petroleum cair yang sedang berkembang di negara-negara CIS, Iran, Pakistan, Afghanistan, dan pasar untuk peralatan kriogenik khusus tunggal.
Kejuruteraan kriogenik
Selama hampir 60 tahun aktiviti, OJSC Uralkriomash telah mengumpulkan banyak pengalaman dalam pembangunan dan pembuatan tangki kereta api khusus untuk pengangkutan pelbagai gas dalam keadaan cecair kriogenik. Syarikat ini adalah monopoli di Rusia dan negara-negara CIS dalam industri ini, oleh itu arah utama aktiviti adalah, adalah dan masih merupakan pengembangan dan pembuatan kenderaan dan bekas pegun - produk kejuruteraan kriogenik.
Dalam tangki kereta api kriogenik dan bekas tangki yang dihasilkan oleh OJSC Uralkriomash, adalah mungkin untuk mengangkut pelbagai cecair kriogenik: oksigen, nitrogen, argon, hidrogen, gas asli cecair, etilena. Pengeluaran kontena tangki disetujui oleh Daftar Perkapalan Maritim Rusia, yang memungkinkan untuk mengangkut cecair dan gas di dalamnya melalui pengangkutan jalan, kereta api dan air, termasuk dalam peredaran antarabangsa. Julat jumlah dandang yang dihasilkan oleh kereta tangki kereta api dan kontena tangki adalah dari 10 hingga 52 meter padu. Kerja sedang dijalankan untuk memperluas rangkaian kereta tangki kereta api dan kontena tangki.
Sebagai tambahan kepada tangki kereta api dan kriogenik, OJSC Uralkriomash menghasilkan peralatan tangki untuk penyimpanan produk kriogenik dengan isipadu kapal geometri hingga 250 meter padu, gasifier sejuk, saluran paip kriogenik. Secara umum, OJSC "Uralkriomash" mengeluarkan produk yang memastikan proses pengangkutan, pemuatan / pemunggahan, penyimpanan dan gasifikasi cecair kriogenik.
Salah satu projek terbesar ke arah ini adalah pembinaan kosmodrom Vostochny. Secara semula jadi, syarikat saham bersama sebagai pengeluar peralatan penyimpanan kriogenik tidak ketinggalan dari pelaksanaan projek ini. Uralkriomash akan mengeluarkan sistem penghantaran bahan bakar untuk kenderaan pelancaran Soyuz-2, dan kemudian, selepas tahun 2015, untuk kenderaan pelancaran Angara. Jumlah pesanan adalah besar.
Pada 2013-2015, Roskosmos perlu mengembangkan dan mengeluarkan sistem pengisian, termasuk 16 tangki pekapan pegun. Juga, dalam kerangka projek ini, ia dirancang untuk menghasilkan sehingga 30 unit kereta kebal kereta api kriogenik model 15-558С-04 selama ini. Sebagai tambahan, pesanan diterima untuk pembuatan dan penghantaran 47 tangki serupa untuk Kementerian Pertahanan dalam tempoh ini.
Kereta kebal 15-558С-04 adalah versi yang lebih baik dari model generasi baru 15-558С-03, yang direka untuk pengangkutan oksigen cair. Dua prototaip pertama dihasilkan pada tahun 2012. Keunikannya dibandingkan dengan model sebelumnya - 15-558S-01 adalah bahawa ia dikembangkan untuk keperluan khusus pelanggan - Agensi Angkasa Persekutuan. Syarat utama penciptaan produk adalah peningkatan jumlah kargo yang diangkut. Pada masa yang sama, perlu mematuhi dimensi kereta api dan menggunakan platform asas yang dihasilkan oleh Uralvagonzavod - platform kereta api dengan bogies dua gandar model 18-100. Pereka Uralkriomash berjaya mengatasi semua tugas.
Pada gilirannya, dalam kereta kebal 15-558С-04, dirancang untuk meningkatkan masa penyimpanan produk dari 30 hingga 60 hari kerana penggunaan superinsulasi, serta penggunaan keluli tahan karat di cangkang luar dan bukannya versi besi daripada besi ferus.
Dalam tangki untuk pengangkutan oksigen cair, gas cecair lain juga dapat diangkut: argon, nitrogen. Selain industri ruang angkasa, mereka juga diminati dalam industri metalurgi, dan juga oleh perusahaan swasta yang menjual produk pemisahan udara. Selain itu, isu pembuatan kereta kebal model 15-558С01 sedang diusahakan untuk menggantikan stok kereta api perusahaan awam yang telah tamat tempoh.
Satu lagi bidang yang serius dalam industri kriogenik ialah penciptaan kemudahan penyimpanan pegun untuk loji pemisahan udara. Hari ini, situasi paradoks muncul ketika loji oksigen-nitrogen sedang dibangun di perusahaan Ural, dan kemudahan penyimpanan untuk mereka seharusnya diangkut dari China. Uralkriomash merancang untuk menggunakan ceruk ini dan membekalkan peralatan pegun ke kilang Ural.
Oleh itu, untuk tempoh 2013-2015, kemudahan pengeluaran kriogenik OJSC Uralkriomash akan dimuat sepenuhnya.
Prospek lebih lanjut untuk OJSC Uralkriomash adalah pengeluaran produk untuk pengangkutan dan penyimpanan gas asli cecair. Hari ini, dunia sedang giat mengembangkan pengeluaran bekas tangki untuk gas asli cecair. Sebagai contoh, di Amerika Syarikat, di mana pengeluaran gas serpih sedang giat berkembang, depositnya sebagian kecil dan hanya tidak menguntungkan untuk menarik saluran paip. Kaedah pengangkutan yang terbaik adalah menggunakan bekas.
Situasi serupa di Rusia, di mana terdapat desa-desa terpencil yang secara ekonominya tidak pantas untuk memimpin saluran paip. Oleh itu, perlu menghantar gas asli ke sana sama ada dalam keadaan termampat atau dalam keadaan cecair, tetapi lebih menguntungkan pada yang terakhir.
Oleh kerana gas asli cecair adalah cecair kriogenik dengan suhu yang hampir dengan oksigen cair dan nitrogen cair, Uralkriomash mempunyai potensi besar dalam bidang penciptaan alat untuk pengangkutan, penyimpanan, pengisian bahan bakar dan gasifikasi gas asli cair (LNG).
Untuk ini, OJSC Uralkriomash sedang membangunkan bekas tangki kriogenik KCM-40/0, 8 dan, untuk pertama kalinya di Rusia, kereta tangki kereta api untuk pengangkutan etana cair, etilena dan gas asli, model 15-712. Sebagai tambahan kepada bekas tangki untuk gas asli cecair, syarikat saham terbuka Uralkriomash telah mengembangkan dokumentasi teknikal untuk trak tangki, pilihan untuk kemudahan penyimpanan gas asli cecair, dan gasifier gas asli cecair.
Petunjuk lain
Pada tahun 1990-an, pembiayaan untuk penyelidikan ruang angkasa menurun dengan mendadak. Ini memaksa pasukan pakar kriogenik Tagil untuk mencari pesanan untuk pengembangan dan pembuatan produk yang sebelumnya tidak bercirikan, termasuk untuk industri pertanian dan bahan bakar dan tenaga. Kami memproduksi kilang bir mini, pemasangan untuk membekukan produk makanan dengan wap nitrogen cair, pemasangan untuk mengeringkan sayur-sayuran dan buah-buahan dengan kaedah vakum, dan pemasangan untuk mengeringkan kayu. Pada masa yang sama, pemasangan untuk memadamkan kebakaran telah dibuat, tangki untuk pengangkutan produk minyak, karbon dioksida cair, tangki kereta api untuk produk minyak ringan dikembangkan dan dihasilkan. Syarikat ini masih menjalankan pengeluaran tangki dan bekas tangki untuk produk petroleum.
Pembangunan dan pengeluaran produk bukan kriogenik secara aktif berterusan. Salah satu tugas utama untuk OJSC Uralkriomash adalah memasuki pasar saham kereta api baru yang menjanjikan untuk gas hidrokarbon cair.
Sebagai bagian dari arah ini, pada tahun 2012, Biro Reka Bentuk Kereta Api Ural, bahagian struktur syarikat, mengembangkan sebuah kereta kebal baru, model 15-588-01. Pembuatan dan pensijilannya dilakukan oleh Uralkriomash. Kereta kebal juga dipasang di platform kereta api dengan bogies dua gandar model 18-100, yang dihasilkan oleh Uralvagonzavod.
Permintaan untuk model ini sangat tinggi dan berjumlah sekitar 15 ribu unit setiap tahun. Permintaan ini disebabkan oleh dua faktor. Pertama, armada tangki LNG domestik sangat ketinggalan zaman: sekitar 30-40 peratus armada sesuai untuk dinyahaktifkan. Kedua, di Rusia dan CIS, pengeluaran minyak, gas dan produk pemprosesannya semakin meningkat, yang bermaksud bahawa keperluan untuk pengangkutan mereka semakin meningkat. Penyuling minyak besar telah berulang kali membuat pertanyaan kepada OJSC Uralkriomash mengenai tangki tersebut.
Oleh kerana peningkatan jumlah dandang, peningkatan daya dukung dan parameter lain, tangki 15-588-01 mempunyai prestasi terbaik di kalangan pesaing. Ia dirancang bahawa jumlah pengeluaran tangki model 15-588-01 akan berskala besar.
Pada masa ini, pengeluaran tangki kimia model 15-157-02 telah dipindahkan ke Uralkriomash dari syarikat utama syarikat tersebut. Bagi syarikat kriogenik, tangki kimia telah menjadi jenis produk baru. Walaupun tarikh akhir baru dan ketat, pengeluaran mereka berjaya dikuasai dan produknya sedang dihasilkan. Kereta kebal baru memenuhi semua syarat yang diperlukan. Oleh kerana persekitaran natrium hidroksida sangat menghakis, keperluan khas diletakkan pada kualiti kimpalan dan kekuatan strukturnya. Tetapi menurut pakar syarikat saham bersama, bagi mereka pembangunan tangki kimia tidak menjadi tugas yang sangat tinggi, kerana pengembangan dan pengeluaran peralatan kriogenik jauh lebih rumit dan lebih tinggi. Dan berkat potensi ilmiah dan teknikalnya yang tinggi dan proses teknologinya yang fleksibel, OJSC Uralkriomash dapat menyusun semula dirinya untuk mengeluarkan produk baru secara mudah alih.
Pada tahun 2010, OJSC Uralkriomash, bersama dengan OJSC Kuznetsov dan OJSC VNIIZhT, memasuki Guinness Book of Records dengan mengembangkan dan membuat tangki tender untuk lokomotif turbin gas GT-1. Ini adalah jenis traction rolling baru, yang menggunakan turbin gas sebagai unit pendorong dan LNG sebagai bahan bakar. Operasinya, seperti yang ditegaskan oleh ahli ekonomi, empat kali lebih murah daripada menggunakan enjin diesel. Projek ini dilaksanakan sebagai sebahagian daripada program pembangunan inovatif Kereta Api Rusia untuk pemindahan trak rolling ke sumber tenaga alternatif. Kerja di bawah projek ini berterusan.
OJSC Uralkriomash adalah syarikat yang tidak biasa. Kerana produksi eksperimental yang terlalu besar, tidak dapat dikaitkan dengan institusi penyelidikan atau biro reka bentuk. Tetapi pada saat yang sama, tanaman ini tidak dapat disebut sebagai tanaman, karena termasuk biro reka bentuk yang kuat. Simbiosis yang berjaya menjadikan Uralkriomash OJSC sebuah syarikat yang unik dengan potensi dan prospek terbaik.
