Nižný Tagil, kde sa nachádza hlavný podnik - Vedecká a výrobná spoločnosť JSC Uralvagonzavod - je rodiskom prvej parnej lokomotívy a najväčšieho dodávateľa nákladných koľajových vozidiel pre železnice v Rusku a krajinách SNŠ, mesto mestských cisterien, dalo krajine a svetu obrovské množstvo bojových vozidiel - jedných z najlepších na planéte. Málokto však vie, že začiatok vesmírneho veku bol tiež do značnej miery položený na zemi Tagil.
Orientačný let Juraja Gagarina by sa neuskutočnil bez spoločnosti Uralkriomash, podniku, ktorý je súčasťou korporácie UVZ. Špecialisti na Tagil sa zúčastnili všetkých domácich vesmírnych programov. Vyvinuli sa tu mobilné tankovacie zariadenia pre nosné rakety, ktoré zaistili štart nielen kozmickej lode Vostok-1, ale aj prvých satelitov, ako aj implementáciu programov Energia-Buran a Sea Launch.
Do vesmíru - na tekutom kyslíku
V roku 1946, v dôsledku vývoja bojových rakiet dlhého doletu, ktoré sa začali pod vedením Sergeja Koroleva, bol vytvorený jadrový raketový štít krajiny a otvorili sa perspektívy praktického prieskumu vesmíru. Nová technológia vyžadovala veľké množstvo tekutého kyslíka - okysličovadla paliva, takže na začiatku päťdesiatych rokov minulého storočia, s rozvojom vesmírneho výskumu v Sovietskom zväze, vznikla potreba spôsobov prepravy veľkého množstva tekutého kyslíka po železnici, čo sa ukázalo byť to neskutočne ťažká úloha. V krajine neboli žiadne skúsenosti s vytváraním železničných nádrží na prepravu kryogénnych kvapalín. Riešením tohto akútneho problému bol poverený Uralvagonzavod.
Vyhláškou Ústredného výboru CPSU a Rady ministrov ZSSR ako súčasti Štátneho jednotného podniku „Uralvagonzavod“pomenovaného po FEDzeržinskom 1. októbra 1954 bola vytvorená špeciálna kancelária dizajnu - OKB -250 pre kryogénne látky. technológie a zariadenia na spustenie zeme, na čele s hlavným dizajnérom Metodejom Veremievom, ktorý sa neskôr stal nezávislým podnikom - OJSC „Uralkriomash“. V skutočnosti sa práce na vytvorení kryogénnej nádrže začali o dva roky skôr. Preto už v tom istom roku tím dizajnérov vyvinul dokumentáciu pre nový železničný cisternový automobil na prepravu tekutého kyslíka - výrobok 8G52. Sériová výroba novinky, ktorá sa začala súčasne, znamenala zrod nového priemyslu v krajine - kryogénneho dopravného inžinierstva.
Zložitosť vyriešených problémov bola neuveriteľne vysoká. Tekutý kyslík reaguje s mnohými kovmi a rýchlo sa odparuje. Preto bola pre vnútornú nádobu nádrže zvolená hliníková zliatina AMtsS, ktorá nereaguje s kvapalným plynom. Ďalšou výhodou bola jeho vynikajúca zvárateľnosť. Priestor medzi vnútornou nádobou nádrže a vonkajším plášťom bol vyplnený tepelnoizolačným materiálom - mipora.
V roku 1954 budúci akademik Sergej Korolev vydal technologickú úlohu kryogenickým inžinierom Uralvagonzavodu na vytvorenie prostriedkov na tankovanie (8G117) a tankovanie (8G118) kvapalným kyslíkom známej vesmírnej rakety R-7. V roku 1956 UVZ začala s výrobou zariadení na dopĺňanie tekutého kyslíka pre vesmírne lode. S ich pomocou bola v auguste 1957 medzikontinentálna balistická raketa R-7 testovaná na kozmodróme Bajkonur-vynikajúci úspech domácej rakety, ktorá stále umiestňuje kozmické lode a satelity Zeme na obežnú dráhu Zeme. Mobilné tankovacie zariadenia (tankovače a tankovače tekutého kyslíka a dusíka) pre raketu R-7 s výkonnými kryogénnymi pumpami zaistili úspešné štarty celého radu umelých satelitov Zeme, automatických medziplanetárnych staníc a kozmickej lode Vostok s prvým kozmonautom Jurijom Gagarinom na palube.
Keď boli vyriešené prvé a najťažšie problémy, boli položené základy technológie kryogénnej výroby, špecialisti závodu začali pracovať na spoľahlivosti svojich výrobkov. Izolácia kryogénnych nádob bola nedokonalá, časť obsahu nádrží sa počas cesty odparila. Niekedy prišli na kozmodróm poloprázdni. Potom OKB -250 zvládlo vákuum - najlepší izolátor v prírode. V tom čase žiadny podnik nemal skúsenosti s výrobou veľkých vákuovo izolovaných nádob.
Prvým osvedčením o autorských právach k vynálezu, ktoré dostala skupina špecialistov OKB-250, bol certifikát na stavbu nádrže 8G513 s vákuovou práškovou izoláciou. Slúžil ako prototyp novej generácie moderných kryogénnych nádrží a radikálne vyriešil problém straty tekutého kyslíka a dusíka počas prepravy z piatich na 0,2 percenta za deň.
Ďalšou fázou vývoja kryogénnej technológie bolo vytvorenie stacionárnych komplexov na kozmodrómoch na skladovanie a tankovanie kozmických lodí kvapalným kyslíkom a dusíkom. Používali sa na štart raketového a vesmírneho systému Sojuz (RSC) a ukázalo sa, že sú oveľa spoľahlivejšie a efektívnejšie ako predchádzajúce zariadenia na mobilné tankovanie.
Jedným z vynikajúcich úspechov OKB -250 v 60. rokoch bolo vytvorenie železničných nádrží na prepravu kvapalného vodíka - najefektívnejšieho, ale extrémne výbušného raketového paliva. Nová úloha bola oveľa komplexnejšia ako tie predchádzajúce. Teplota kvapaliny je iba 20 stupňov nad absolútnou nulou, je potrebná superizolácia s hlbším vákuom. Práce, ktoré sa začali v roku 1966, sa skončili vytvorením tanku ZhVTs-100. Implementoval perfektný princíp izolácie-sito-prášok-vákuum. Tank ZhVTs-100 v rokoch 1969-1972 bol úspešne použitý vo vesmírnom programe N1-LZ na štúdium Mesiaca a jeho vylepšené úpravy boli použité vo grandióznom programe na vypustenie raketového a vesmírneho systému Energiya-Buran (RSC).
Tento opakovane použiteľný RCS bol spustený 15. novembra 1988. Po bezpilotnom orbitálnom lete kozmická loď Buran automaticky pristála na letisku s presnosťou niekoľkých centimetrov. Uralkriomaševiti sa na tento triumf pripravovali zhruba desať rokov. Systém napájania Burana vytvorený na UVZ je prototypom energetických komplexov medziplanetárnych vesmírnych lodí budúcnosti. Pri štarte bol tiež použitý systém dodávky dusíka pre vesmírnu stanicu Energia-Buran, vyvinutý a vyrobený obyvateľmi Tagilu.
Ďalšou zaujímavou stránkou vo vesmírnych análoch kryogénnej výroby je Sea Launch. Špecialisti na Tagil Uralkriomash vyvinuli a vyrobili prostriedky na skladovanie a tankovanie rakety Zenit. Účasť na tomto medzinárodnom programe bola najlepším dôkazom dopytu po jedinečnom dizajne a technologických skúsenostiach, ktoré podnik nazhromaždil.
Perspektívy rozvoja
OJSC „Uralkriomash“je dnes diverzifikovaný, neustále sa rozvíjajúci podnik, jeden z lídrov vo výrobe špecializovaných železničných kryogénnych zariadení v oblasti „1520“. Podnik funguje vo všetkých smeroch a s rôznymi spotrebiteľmi: vyrába výrobky pre potreby železničných dopravcov a ropných a plynárenských spoločností, Roskosmosu a domáceho obranného priemyslu. OJSC Uralkriomash poskytuje zákazníkovi celú škálu služieb: od generovania nápadov, vývoja schematických diagramov a projektovej dokumentácie, výroby s povinnou kontrolou kvality v každom štádiu práce a končiac dohľadom inštalácie, záručnou, pozáručnou a servisnou údržbou.
Prítomnosť takéhoto podniku v rámci spoločnosti samozrejme poskytuje UVZ množstvo konkurenčných výhod oproti iným sériovým podnikom - výrobcom koľajových vozidiel.
V roku 2011 vyvinula OJSC Uralkriomash spolu s Vedeckou a výrobnou spoločnosťou OJSC Uralvagonzavod rozvojovú stratégiu na roky 2012 - 2015. Na toto obdobie si podnik sám stanovil ambiciózne plány na rozšírenie sortimentu vyrábaných výrobkov: kryogénnych aj prostriedkov na prepravu rôznych tekutých výrobkov. V plánoch podniku je aj postupná, bez toho, aby bola dotknutá výroba, ale významná modernizácia existujúcich zariadení a výstavba nových zariadení.
Jedným z prioritných cieľov novej marketingovej politiky je vstup na nové trhy. To je dôležité tak pre OJSC „Uralkriomash“, ako aj pre výskumnú a výrobnú spoločnosť UVZ ako celok. Kryogenický podnik bol historicky zameraný na domácich spotrebiteľov a krajiny bývalého Sovietskeho zväzu. Teraz však prebieha aktívna práca na rozšírení geografie dodávok produktov.
Preto sa predpovedá, že prítomnosť OJSC Uralkriomash v štruktúre spoločnosti umožní UVZ vstúpiť na nové inovatívne vedecky náročné a high-tech trhy, vrátane trhov v zahraničí. Ide o trhy s kryogénnymi plynovými zariadeniami v krajinách SNŠ, rozvíjajúce sa trhy so skvapalneným zemným plynom a skvapalneným plynom v krajinách SNŠ, Iránu, Pakistanu, Afganistanu a trhy s jediným špecializovaným kryogénnym zariadením.
Kryogénne inžinierstvo
Spoločnosť OJSC Uralkriomash nazbierala za takmer 60 rokov činnosti rozsiahle skúsenosti s vývojom a výrobou špecializovaných železničných nádrží na prepravu rôznych plynov v kryogénnom skvapalnenom stave. Podnik je v tomto odvetví monopolný v Rusku a krajinách SNŠ, preto hlavným smerom činnosti bol, je a zostáva vývoj a výroba vozidiel a stacionárnych kontajnerov - produktov kryogénneho inžinierstva.
V kryogénnych železničných nádržiach a cisternových kontajneroch vyrábaných spoločnosťou OJSC Uralkriomash je možné prepravovať rôzne kryogénne kvapaliny: kyslík, dusík, argón, vodík, skvapalnený zemný plyn, etylén. Výroba cisternových kontajnerov je schválená ruským námorným registrom námornej dopravy, ktorý umožňuje prepravu kvapalín a plynov v nich cestnou, železničnou a vodnou dopravou, a to aj v medzinárodnom obehu. Rozsah objemov kotlov vyrábaných železničnými cisternovými vozmi a cisternovými kontajnermi je od 10 do 52 metrov kubických. Prebieha práca na rozšírení sortimentu železničných cisternových automobilov a cisternových kontajnerov.
Okrem železničných a kryogénnych nádrží vyrába OJSC Uralkriomash cisternové zariadenie na skladovanie kryogénnych produktov s geometrickým objemom nádoby do 250 metrov kubických, splyňovače za studena, kryogénne potrubia. Spoločnosť OJSC „Uralkriomash“vo všeobecnosti vyrába výrobky, ktoré zaisťujú proces prepravy, nakladania / vykladania, skladovania a splyňovania kryogénnych kvapalín.
Jedným z najväčších projektov v tomto smere je výstavba kozmodrómu Vostočnyj. Akciová spoločnosť ako výrobca kryogénnych skladovacích zariadení, prirodzene, pri realizácii tohto projektu nestojí bokom. Uralkriomash bude vyrábať systémy dodávky paliva pre nosnú raketu Sojuz-2 a neskôr, po roku 2015, pre nosnú raketu Angara. Objem objednávok je veľký.
V rokoch 2013–2015 musí Roskosmos vyvinúť a vyrobiť plniaci systém vrátane 16 stacionárnych nádrží a príslušenstva. V rámci tohto projektu sa v týchto rokoch plánuje vyrobiť až 30 jednotiek špecializovaných kryogénnych železničných cisternových automobilov modelu 15-558С-04. Okrem toho bola v tomto období prijatá objednávka na výrobu a dodávku 47 podobných tankov pre ministerstvo obrany.
Cisternový automobil 15-558С-04 je vylepšenou verziou modelu novej generácie 15-558С-03, určeným na prepravu tekutého kyslíka. Prvé dva prototypy boli vyrobené v roku 2012. V porovnaní s predchádzajúcim modelom - 15-558S -01 je jeho zvláštnosťou to, že bol vyvinutý pre špecifické požiadavky zákazníka - Federálnej vesmírnej agentúry. Hlavnou podmienkou vytvorenia produktu bolo zvýšenie objemu prepravovaného nákladu. Zároveň bolo potrebné dodržať železničné rozmery a použiť základnú plošinu vyrobenú spoločnosťou Uralvagonzavod-železničnú plošinu s dvojnápravovými podvozkami modelu 18-100. Dizajnéri Uralkriomash úspešne zvládli všetky úlohy.
Na druhej strane, v cisternovom automobile 15-558С-04 sa plánuje predĺženie doby skladovania výrobku z 30 na 60 dní v dôsledku použitia superizolácie, ako aj použitia nehrdzavejúcej ocele vo vonkajšom plášti namiesto rozpočtová verzia železných kovov.
V nádržiach na prepravu kvapalného kyslíka je možné prepravovať aj iné kvapalné plyny: argón, dusík. Okrem vesmírneho priemyslu sú žiadané v hutníckom priemysle, ako aj súkromnými spoločnosťami predávajúcimi výrobky na separáciu vzduchu. Okrem toho sa spracováva otázka výroby cisternových automobilov modelu 15-558С01, ktorá nahradí expirované železničné koľajové vozidlá civilných podnikov.
Ďalšou vážnou oblasťou v kryogénnom priemysle je vytvorenie stacionárnych skladovacích zariadení pre zariadenia na separáciu vzduchu. Dnes nastáva paradoxná situácia, keď sa v podnikoch na Urale stavajú továrne na výrobu kyslíka a dusíka a skladovacie zariadenia pre ne sa majú údajne prepravovať z Číny. Uralkriomash plánuje obsadiť toto miesto a dodať stacionárne vybavenie závodom v Urale.
Na obdobie rokov 2013 - 2015 budú teda kryogénne výrobné zariadenia OJSC Uralkriomash úplne nabité.
Ďalšou perspektívou OJSC Uralkriomash môže byť výroba výrobkov na prepravu a skladovanie skvapalneného zemného plynu. Svet dnes aktívne rozvíja výrobu cisternových kontajnerov na skvapalnený zemný plyn. Napríklad v USA, kde sa produkcia plynu z bridlicového plynu aktívne rozvíja, sú ložiská väčšinou malé a je jednoducho nerentabilné ťahať ropovod. Najlepším spôsobom prepravy je používanie kontajnerov.
Podobná situácia je v Rusku, kde sú odľahlé dediny, do ktorých je vedenie plynovodov ekonomicky nevýhodné. Preto je potrebné dodávať zemný plyn tam buď v stlačenom alebo skvapalnenom stave, ale v druhom prípade je to výnosnejšie.
Pretože skvapalnený zemný plyn je kryogénna kvapalina s teplotami blízkymi teplotám kvapalného kyslíka a kvapalného dusíka, má Uralkriomash veľký potenciál v oblasti vytvárania prostriedkov na prepravu, skladovanie, tankovanie a splyňovanie skvapalneného zemného plynu (LNG).
Na tento účel OJSC Uralkriomash vyvíja kryogénny cisternový kontajner KCM-40/0, 8 a po prvýkrát v Rusku železničný cisternový automobil na prepravu skvapalneného etánu, etylénu a zemného plynu, model 15-712. Otvorená akciová spoločnosť Uralkriomash okrem cisternových kontajnerov na skvapalnený zemný plyn vyvinula aj technickú dokumentáciu pre cisternový kamión, možnosti skladovacích priestorov na skvapalnený zemný plyn a splyňovač na skvapalnený plyn.
Iné smery
V 90. rokoch 20. storočia financovanie vesmírneho výskumu prudko kleslo. To prinútilo tím špecialistov na kryogeniku Tagil hľadať zákazky na vývoj a výrobu predtým netypických produktov vrátane agropriemyselných a palivových a energetických komplexov. Dali sme do výroby minipivovar, zariadenia na mrazenie potravinárskych výrobkov parami tekutého dusíka, zariadenia na sušenie zeleniny a ovocia mrazom pomocou vákuovej metódy a zariadenia na sušenie dreva. Súčasne boli vytvorené zariadenia na hasenie požiarov, nádrže na prepravu ropných produktov, skvapalneného oxidu uhličitého a železničné nádrže na ľahké ropné produkty. Spoločnosť sa stále zaoberá výrobou nádrží a cisternových kontajnerov na ropné produkty.
Vývoj a výroba nekryogénnych produktov aktívne pokračuje. Jednou z hlavných úloh OJSC Uralkriomash je vstúpiť na nový sľubný trh so železničnými koľajovými vozidlami pre skvapalnené uhľovodíkové plyny.
Ako súčasť tohto smeru vyvinula v roku 2012 Ural Railcar Design Bureau, štrukturálna divízia spoločnosti, nový cisternový automobil, model 15-588-01. Jeho výrobu a certifikáciu vykonal Uralkriomash. Cisternový automobil je inštalovaný aj na železničnom nástupišti s dvojnápravovými podvozkami model 18-100, ktoré vyrába spoločnosť Uralvagonzavod.
Dopyt po tomto modeli je veľmi vysoký a predstavuje asi 15 000 jednotiek ročne. Tento dopyt je spôsobený dvoma faktormi. Po prvé, domáca flotila tankov LNG je veľmi zastaraná: asi 30 - 40 percent flotily je vhodných na vyradenie z prevádzky. Za druhé, v Rusku a SNŠ sa zvyšuje produkcia ropy, plynu a produktov z ich spracovania, čo znamená, že potreba ich prepravy rastie. Veľké rafinérie ropy opakovane žiadali o takýchto nádržiach OJSC Uralkriomash.
Vďaka zvýšenému objemu kotla, zvýšenej nosnosti a ďalším parametrom má nádrž 15-588-01 najlepší výkon medzi konkurenciou. Plánuje sa, že objem výroby tankov model 15-588-01 bude veľký.
V súčasnej dobe je výroba chemických nádrží model 15-157-02 prevedená na Uralkriomash z hlavného podniku spoločnosti. Pre kryogénny podnik sa chemický tank stal novým typom produktu. Napriek novinke a tesným termínom je ich výroba úspešne zvládnutá a výrobky sa vyrábajú. Nové tanky spĺňajú všetky potrebné podmienky. Pretože je prostredie hydroxidu sodného veľmi korozívne, kladú sa špeciálne požiadavky na kvalitu zvarov a pevnosť konštrukcie. Podľa špecialistov akciovej spoločnosti sa však pre nich vývoj chemických nádrží nestal super úlohou, pretože vývoj a výroba kryogénnych zariadení je oveľa komplikovanejšia a vyššej triedy. A vďaka svojmu vysokému vedeckému a technickému potenciálu a flexibilnému technologickému postupu je OJSC Uralkriomash schopná reorganizovať sa a vyrábať nové produkty mobilným spôsobom.
V roku 2010 sa OJSC Uralkriomash spolu s OJSC Kuznetsov a OJSC VNIIZhT zapísali do Guinnessovej knihy rekordov tým, že vyvinuli a vyrobili súťažnú nádrž pre lokomotívu plynovej turbíny GT-1. Ide o nový typ trakčného vozového parku, ktorý ako pohonnú jednotku používa plynovú turbínu a ako palivo LNG. Jeho prevádzka, ako zdôrazňujú ekonómovia, je štyrikrát lacnejšia ako používanie naftového motora. Tento projekt bol realizovaný ako súčasť inovačného rozvojového programu Ruských železníc na prenos trakčného vozového parku na alternatívne zdroje energie. Práce v rámci tohto projektu pokračujú.
OJSC Uralkriomash je neobvyklý podnik. Vzhľadom na príliš veľkú experimentálnu produkciu ho nemožno pripísať výskumnému ústavu alebo projekčnej kancelárii. Ale zároveň ho nemožno nazvať ani rastlinou, pretože obsahuje silnú kanceláriu dizajnu. Takáto úspešná symbióza robí z Uralkriomash OJSC jedinečný podnik s najvyšším potenciálom a veľkými perspektívami.
