Дмитрий Зверев: мы начали делать "ядерное сердце" суперледокола будущего

В самом конце 2020 года, следом за 75-летним юбилеем создания российской атомной отрасли началась череда таких же торжеств у ее предприятий-первенцев, одним из которых в свое время стало Опытно-конструкторское бюро по проектированию специальных машин на базе Горьковского артиллерийского завода №92, сейчас известное как нижегородское "Опытное конструкторское бюро машиностроения имени Африкантова". За три четверти века "ОКБМ Африкантов" стало одним из опорных предприятий отечественной атомной промышленности, обеспечивая технологическое лидерство госкорпорации "Росатом" в различных областях. О том, с какими передовыми разработками предприятие встретило свое 75-летие, в интервью РИА Новости рассказал его генеральный директор Дмитрий Зверев. Беседовал Владимир Сычев.

– Дмитрий Леонидович, в "ОКБМ Африкантов" благодаря блестящим конструкторам, инженерам, рабочим в разные годы были выполнены многие проекты, создан целый ряд изделий, которые по праву входят в золотой фонд нашей атомной науки и техники. А каковы приоритеты деятельности ОКБМ в нынешнем веке, на каких прорывных направлениях, необходимых для развития России, сейчас сосредоточены усилия специалистов предприятия? И каким вы видите будущее предприятия?

– ОКБМ предоставляет полный комплекс услуг по разработке, изготовлению, поставке реакторных установок военного и гражданского назначения и их сервисного обслуживания в течение жизненного цикла. Наше предприятие сегодня имеет в своем арсенале несколько бизнес-направлений, которые, безусловно, связаны с реализацией государственных задач.

Думая о будущем, мы видим миссию предприятия в создании новых, еще более совершенных конструкций и технологий, продукции и услуг мирового уровня в первую очередь в интересах инновационного развития атомной энергетики России. На эти цели направлены новые проекты и стратегия развития предприятия. Стратегия предусматривает поэтапную модернизацию нашей производственной и экспериментальной базы, увеличение номенклатуры и объема поставок оборудования для действующих и строящихся блоков атомной энергетики, активную внешнеэкономическую деятельность.

Можно говорить о том, что с каждым годом объемы работ ОКБМ возрастают. Сегодня портфель заказов предприятия сформирован до 2025 года. На ближайшие пять лет мы обеспечены стабильной работой, что позволяет нам уверенно говорить, что все наши планы по развитию предприятия будут выполнены. Верим, что наш коллектив внесет достойный вклад в создание безопасной и экономически эффективной ядерной энерготехнологии, которая сможет стать основой устойчивого социально-экономического развития нашей страны и всего мира в XXI веке.

– Одним из предметов заслуженной гордости не только ОКБМ и Росатома, но и всей нашей страны стали проекты новых, самых мощных в истории атомных ледоколов. Давайте с них и начнем подробный разговор.

– Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации предусматривает строительство не менее пяти универсальных атомных ледоколов проекта 22220 и трех атомных ледоколов проекта "Лидер" 10510. Двадцать первого октября 2020 года в состав атомного флота России после завершения ходовых испытаний передан головной ледокол нового поколения "Арктика". Он оснащен реакторной установкой РИТМ-200 – инновационной, не имеющей зарубежных аналогов разработкой ОКБМ.

– Она ведь называется экспертами настоящим российским инженерным шедевром, а с учетом работы в Арктической зоне – ни больше, ни меньше как ядерным сердцем Арктики. Чем обусловлен такой эпитет?

– Реакторная установка РИТМ-200 спроектирована на основе опыта создания и эксплуатации реакторных установок атомных ледоколов с учетом тенденций развития мировой атомной энергетики. Основное преимущество силовой установки – в ее компактности и экономичности, в том числе это позволило сделать ледоколы двухосадочными и обеспечить улучшенные технические характеристики судна по скорости, ледопроходимости и другим параметрам. Самые большие и мощные в мире атомные ледоколы проекта 22220 "Арктика", "Сибирь", "Урал", "Якутия", "Чукотка" заменят отслужившее свой срок советское поколение судов и пополнят атомный флот России с учетом расширяющегося грузопотока по Северному морскому пути. Комплектная поставка оборудования РИТМ-200 для универсальных атомных ледоколов – задача ОКБМ на ближайшие годы.

– На атомоходах проекта "Лидер" тоже будут реакторные установки производства ОКБМ, но уже более мощные – РИТМ-400. В чем особенности этой новинки, и на каком этапе находятcя работы по ней?

– РИТМ-400 – это эволюционное развитие РИТМа-200 с увеличением единичной тепловой мощности до 315 МВт, что превосходит все имеющиеся судовые реакторные установки. При изготовлении реакторной установки будут применяться уже отработанная элементная база и технические решения. РИТМ-400 в 1,8 раза мощнее РИТМа-200, что позволяет атомному ледоколу "Лидер" иметь повышенные эксплуатационные характеристики. В частности, он сможет пробивать лед толщиной до 4,3 метра и прокладывать канал шириной до 50 метров. В результате будет обеспечена круглогодичная навигация по Северному морскому пути, в том числе для крупнотоннажных судов.

В данный момент проект находится на завершающей стадии – стартовало строительство ледокола на судостроительном комплексе "Звезда" на Дальнем Востоке, а ОКБМ приступило к изготовлению оборудования ядерной энергетической установки.

– В мае 2020 года первая и не имеющая аналогов в мире плавучая атомная теплоэлектростанция на базе энергоблока "Академик Ломоносов" была введена в промышленную эксплуатацию на Чукотке в городе Певек. Эксперты назвали это событие одним из главных атомных достижений в России в прошлом году. На этом плавучем энергоблоке работает другая реакторная установка – КЛТ-40С, но главным конструктором которой тоже стало ОКБМ. Как сами создатели оценивают ее работу?

– Проведенные ранее испытания подтвердили устойчивую работу основного и вспомогательного оборудования плавучего энергоблока, а также автоматических систем управления технологическими процессами. Результатами испытаний были подтверждены достигнутые параметры, заложенные в техническом проекте плавучего энергоблока. В настоящее время ведется изучение опыта эксплуатации, в том числе для использования в новых проектах – ОПЭБ (оптимизированный плавучий энергоблок) и СОЭ (судно обеспечения электроэнергией).

Сегодня разрабатывается проект АЭС малой мощности плавучего исполнения на базе установок РИТМ-200М. Это модернизированная РИТМ-200 с увеличенным до 10 лет сроком между перегрузками топлива. Плавучая часть такой станции разрабатывается в несамоходном (ОПЭБ) и самоходном (СОЭ) исполнении. ОПЭБ предполагается размещать в бухтах и портах с оборудованными причалами для стоянки плавучего энергоблока и передачи энергии на берег. СОЭ не требует места для стоянки и может применяться в том числе в открытом море для снабжения буровых платформ.

В процессе разработки в полной мере используется наработанный опыт по созданию, строительству и эксплуатации плавучего энергоблока "Академик Ломоносов", поэтому несамоходный вариант и назван оптимизированным. Источником энергии ОПЭБ и СОЭ служат две реакторные установки РИТМ-200М, обеспечивающие выдачу потребителю электроэнергии мощностью до 100 МВт. На сегодняшний день разработан эскизный проект обоих вариантов энергоблока, начинается переход к фазе технического проектирования.

– Сейчас Росатом начинает практическую реализацию идеи строительства наземных малых атомных электростанций, причем, как ни покажется на первый взгляд необычным, на основе реакторных технологий для новых атомных ледоколов. В чем именно заключаются плюсы реакторных установок РИТМ с точки зрения размещения их на суше в составе малых энергоблоков?

– Госкорпорация "Росатом" развивает широкую линейку атомных электростанций малой мощности (АСММ). В качестве флагманского проекта в сегменте наземных АСММ выступает атомная станция на базе реакторной установки РИТМ-200Н электрической мощностью 55 МВт. Это универсальное масштабируемое решение, которое подходит как для стран, не готовых к реализации проекта АЭС большой мощности, так и для территорий с ограниченной энергетической инфраструктурой и удаленных регионов.

Плавучее исполнение АСММ имеет ряд привлекательных качеств, в том числе возможность использования огромного опыта атомного судостроения, заводское изготовление, простота вывода из эксплуатации и утилизации. К плюсам наземного варианта АСММ можно отнести высокий потенциал их востребованности, так как большинство площадок, на которых АСММ могут конкурировать с углеводородной энергетикой, расположены в материковой зоне на значительном удалении от морского или океанского побережья.

При сооружении наземной АСММ основным строительным материалом является бетон и железобетон, обеспечивающий срок службы строительных конструкций до 100 лет, что существенно больше, чем срок службы плавучего энергоблока. Кроме того, при наземном исполнении АСММ обеспечиваются более широкие возможности для обслуживания и ремонта оборудования, что очень важно для надежной и безопасной эксплуатации.

Строительство атомной станции обеспечивает условия для быстрого социально-экономического развития региона за счет создания дополнительных рабочих мест с высокой заработной платой на этапах строительства и эксплуатации АСММ, вовлечения смежных отраслей региона (подрядных и субподрядных организаций, выполняющих строительно-монтажные и пусконаладочные работы), повышения налоговых отчислений в бюджет, а также сотрудничества с местными поставщиками и производителями оборудования, строительных материалов, поставщиков услуг по предоставлению строительной техники, охране, а также услуг в ходе эксплуатации АСММ.

Особенностью АСММ является размещение двух реакторных установок в индивидуальных герметичных ограждениях под единой защитной оболочкой в одном здании (традиционная компоновка для судовых реакторных установок). Такое решение позволяет выполнить единый комплекс систем и оборудования, обслуживающий сразу обе реакторные установки (перегрузочный комплекс, хранилище свежего и отработавшего ядерного топлива, радиоактивных отходов, системы водоподготовки и тому подобное). Благодаря этому будет обеспечена независимость обеих реакторных установок практически на том же уровне, который достигается при размещении двух однореакторных блоков на одной площадке.

В настоящее время мы приступили к разработке технического проекта реакторной установки РИТМ-200Н для наземной АСММ. Пилотный проект АСММ на базе РИТМ-200Н планируется к сооружению на территории Российской Федерации с вводом в промышленную эксплуатацию в начале 2028 года.

– Дмитрий Леонидович, в 2020 году в списке лауреатов премии правительства России в области науки и техники первым был коллектив во главе с сотрудниками ОКБМ, который разработал ядерную установку для атомных подлодок четвертого поколения проекта "Ясень-М". Какие технологии применялись в работе по созданию перспективных корабельных установок?

– Все ядерные паропроизводящие установки для действующих атомных подводных лодок и надводных кораблей ВМФ разработаны в ОКБМ. Созданные в России технологии корабельных реакторных установок относятся к достижениям мирового уровня. В настоящее время мы проектируем реакторные установки для перспективных объектов ВМФ, осуществляем изготовление и комплектную поставку оборудования для серии строящихся АПЛ четвертого поколения проектов "Борей-А" и "Ясень-М", совершенствуем реакторные установки АПЛ третьего поколения, обеспечиваем фирменное техническое обслуживание действующих объектов.

Основными преимуществами перспективных установок на базе водо-водяных реакторов являются апробированность технических решений, возможность создания широкого мощностного ряда в короткие сроки и развитая инфраструктура по обслуживанию. Современные установки удовлетворяют потребности ВМФ, обладают модернизационным потенциалом и являются основой развития ядерной корабельной энергетики на ближайшую перспективу.

Основные проектные решения по надежности, живучести и безопасности отработаны на наземных стендах-прототипах, поэтому в качестве основы для перспективных корабельных реакторных установок используется элементная база, созданная при разработке реакторных установок атомных подводных лодок третьего и четвертого поколений. В то же время в проектах перспективных корабельных реакторных установок применяются новые технические решения, направленные в первую очередь на повышение скрытности (вплоть до естественных шумов моря), значительное увеличение надежности, долговечности и безопасности.

– Перейдем теперь к "большому атому". Стратегическим направлением развития российской атомной энергетики обозначено проектирование и строительство энергоблоков с реакторами на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем (БН). Такие установки будут необходимы в двухкомпонентной атомной энергетике наряду с тепловыми реакторами. А ОКБМ – главный конструктор реакторных установок БН. В минувшем декабре исполнилось пять лет со дня первого включения в сеть энергоблока №4 Белоярской АЭС с реактором БН-800. Пусть и небольшой, но все же первый юбилей. Как идет эксплуатация юбиляра, и в чем его особенность по сравнению с собратьями в линейке разработок ОКБМ?

– Работы над реакторными установками на быстрых нейтронах начались 60 лет назад с проекта БН-350, а затем и БН-600, который отлично себя зарекомендовал на Белоярской АЭС. В настоящее время эксплуатируются два крупнейших в мире энергоблока с реакторами на быстрых нейтронах – БН-600 и БН-800.

БН-800 создавался как быстрый энергетический реактор, ориентированный на использование в нем смешанного уранплутониевого оксидного топлива для отработки технологических элементов замкнутого топливного цикла ядерной энергетики. Сооружение БН-800 позволило не только восстановить, но и разработать новые уникальные технологии изготовления оборудования и контрольно-измерительных приборов, создать устойчивую кооперацию предприятий по их изготовлению, разработать и апробировать новые технические решения по основному оборудованию.

В 2014-2015 годах выполнены этапы физического и энергетического пуска БН-800, а 31 октября 2016 года началась его промышленная эксплуатация на полной мощности. В настоящее время реактор стабильно работает на номинальной мощности, демонстрируя свои надежность и безопасность.

Разработка и опыт эксплуатации БН-600, а также реализация проекта БН-800 позволили обеспечить развитие быстрых натриевых реакторов и их готовность к коммерческому освоению в двухкомпонентной ядерной энергетической системе.

– Известно, что БН-800 – это прототип того энергоблока, который, собственно, и предназначается для работы в рамках двухкомпонентной атомной энергетики. Каков статус его проекта?

– Наши специалисты сегодня разрабатывают проект реакторной установки для коммерческого энергоблока большой мощности БН-1200М. В рамках этой работы в том числе решается важнейшая задача повышения конкурентоспособности энергоблоков с реакторами на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем по сравнению с лучшими мировыми атомными энергоисточниками и традиционной энергетикой.

К настоящему времени разработан технический проект реакторной установки БН-1200М и подготовлены материалы для проекта энергоблока, в том числе применительно к сооружению головного энергоблока на площадке Белоярской АЭС. Для принятия окончательного решения о сооружении продолжаются опытно-конструкторские и проектные работы, направленные на дополнительное снижение стоимости энергоблока.

– "ОКБМ Африкантов" помогало Китаю построить и эксплуатировать экспериментальный быстрый реактор CEFR. А как развивается сотрудничество ОКБМ с китайскими партнерами по проекту нового демонстрационного реактора на быстрых нейтронах CFR-600? В чем заключается роль вашего предприятия?

– В рамках межправительственного соглашения по проекту китайского реактора CFR-600 ОКБМ в кооперации с предприятиями госкорпорации "Росатом" разрабатывает и поставляет основное оборудование, осуществляет передачу расчетных кодов и оказывает услуги по экспертизе документации китайского проекта.

– Перспективным направлением развития отечественной энергетики в последнее время называется водородная энергетика, в том числе ее атомно-водородная компонента. ОКБМ не осталось в стороне и от этой темы. Какие именно проекты здесь сейчас реализует предприятие?

– Действительно, сегодня можно говорить о возрождении атомной водородной энергетики. Разработка технологий атомно-водородной энергетики включена в комплексную программу "Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ на период до 2024 года". Кроме того, правительством России утвержден план по развитию водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года. Этот план предусматривает меры государственной поддержки проектов по производству, хранению, транспортировке и использованию водорода и включает реализацию программы госкорпорации "Росатом" в области производства водорода на атомных станциях. Программа предполагает создание крупномасштабного экологически чистого производства водорода на базе высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов (ВТГР).

ОКБМ как главный конструктор реакторных установок ВТГР совместно с НИИ НПО "Луч", АО ФЦНИВТ СНПО "Элерон" – "ВНИПИЭТ", Национальным исследовательским центром "Курчатовский институт", АО "ВНИИАЭС" и другими российскими предприятиями выполняет проработку атомной энерготехнологической станции (АЭТС) с ВТГР и химико-технологической частью (ХТЧ) для производства водорода. Для АЭТС с ВТГР выбрана технология производства водорода на основе паровой конверсии метана. Процесс конверсии протекает при умеренных температурах и основывается на проверенных в промышленности технологиях. Необходимые ресурсы сырья (природный газ, вода) для паровой конверсии метана имеются в достаточных объемах. Результатом работы должно стать принятие в 2024 году решения о сооружении головного блока АЭТС.

Реализация проекта будет способствовать решению глобальной проблемы декарбонизации в условиях роста энергопотребления и стимулировать становление нового технологического уклада — "Водородная энергетика". Наличие уникальной базы знаний, уровня готовности технологий и имеющейся кооперации разработчиков ключевого оборудования позволяют в короткие сроки развернуть работы по реализации проектов атомных энерготехнологических станций с ВТГР и ХТЧ для производства водорода в России и за рубежом.

– Одним из государственных приоритетов нашей страны в сфере высоких технологий для энергетики стало импортозамещение оборудования для проектов по производству сжиженного природного газа. Наработки ОКБМ пригодились ведь и тут.

– В 2018 году ОКБМ заключило первый контракт на поставку криогенного насосного оборудования, насосов типа ЭНК для проекта "Арктический каскад" – четвертой очереди завода по сжижению газа ОАО "Ямал-СПГ", первого в России, строящегося целиком с применением отечественных технологий. В августе 2019 года нами отгружены три насоса, которые прошли приемочные и сертификационные испытания. В 2020 году мы уже изготовили и успешно провели испытания первого отечественного насоса мощностью 600 кВт для перекачивания сжиженного природного газа, предназначенного для крупнотоннажных производств СПГ.

– Кстати, эксперты назвали завершение этих испытаний в числе успехов Росатома в минувшем году. Какое еще оборудование создается с участием ОКБМ?

– Разработаны и находятся в производстве три электронасоса, каждый мощностью по 2,2 МВт, для строящегося за счет государственных средств и инвестиций Росатома в Санкт-Петербурге единственного в Европе стенда для испытаний криогенного оборудования в среде СПГ. Мы уверены, что своевременно разработанная линейка СПГ-насосов позволит обеспечить ключевую для экономики РФ отрасль надежным отечественным криогенным насосным оборудованием.