Nizhny Tagil, waar de hoofdonderneming - JSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod is gevestigd - is de geboorteplaats van de eerste stoomlocomotief en de grootste leverancier van rollend goederenmaterieel voor de spoorwegen van Rusland en de GOS-landen, de stad-tankstad, die gaf het land en de wereld een enorm aantal gevechtsvoertuigen - enkele van de beste ter wereld. Weinig mensen weten echter dat het begin van het ruimtetijdperk ook grotendeels op het Tagil-land werd gelegd.
De historische vlucht van Yuri Gagarin zou niet hebben plaatsgevonden zonder Uralkriomash, een onderneming die deel uitmaakt van de UVZ-onderneming. Tagil-specialisten namen deel aan alle binnenlandse ruimteprogramma's. Hier werden mobiele tankfaciliteiten voor draagraketten ontwikkeld, die niet alleen de lancering van het Vostok-1-ruimtevaartuig, maar ook de eerste satellieten, evenals de implementatie van de programma's Energia-Buran en Sea Launch zorgden.
De ruimte in - op vloeibare zuurstof
In 1946, als resultaat van de ontwikkeling van langeafstandsraketten, die begon onder leiding van Sergei Korolev, werd het nucleaire raketschild van het land gecreëerd en werden de vooruitzichten voor de praktische verkenning van de ruimte geopend. De nieuwe technologie vereiste een grote hoeveelheid vloeibare zuurstof - een brandstofoxidator, dus in het begin van de jaren vijftig, met de ontwikkeling van ruimteonderzoek in de Sovjet-Unie, ontstond er behoefte aan middelen om grote hoeveelheden vloeibare zuurstof per spoor te vervoeren, wat bleek een ongelooflijk moeilijke taak zijn. Er was geen ervaring met het maken van spoorwegtanks voor het transport van cryogene vloeistoffen in het land. De oplossing voor dit acute probleem werd toevertrouwd aan Uralvagonzavod.
Bij het decreet van het Centraal Comité van de CPSU en de Raad van Ministers van de USSR als onderdeel van de State Unitary Enterprise "Uralvagonzavod", genoemd naar FEDzerzhinsky op 1 oktober 1954, werd een speciaal ontwerpbureau gevormd - OKB-250 voor cryogene technologie en grondlanceringsapparatuur, geleid door de hoofdontwerper Methodius Veremiev, die later de onderneming onafhankelijk werd - OJSC "Uralkriomash". In feite begon het werk aan de oprichting van een cryogene tank twee jaar eerder. Daarom ontwikkelde een team van ontwerpers al in hetzelfde jaar documentatie voor een nieuwe spoorketelwagen voor het transport van vloeibare zuurstof - product 8G52. Serieproductie van de nieuwigheid, die tegelijkertijd begon, markeerde de geboorte van een nieuwe industrie in het land - cryogene transporttechniek.
De complexiteit van de opgeloste problemen was ongelooflijk hoog. Vloeibare zuurstof reageert met veel metalen en verdampt snel. Daarom werd de AMtsS-aluminiumlegering, die geen interactie heeft met vloeibaar gas, gekozen voor het binnenvat van de tank. Een ander voordeel was de uitstekende lasbaarheid. De ruimte tussen het binnenvat van de tank en de buitenmantel was gevuld met warmte-isolerend materiaal - mipora.
In 1954 gaf de toekomstige academicus Sergei Korolev een technologische taak aan de cryogene ingenieurs van Uralvagonzavod voor het creëren van middelen voor het tanken (8G117) en tanken (8G118) met vloeibare zuurstof van de beroemde R-7-ruimteraket. In 1956 begon UVZ met de productie van tankinstallaties voor vloeibare zuurstof voor ruimtelanceervoertuigen. Met hun hulp werd in augustus 1957 de R-7 intercontinentale ballistische raket getest op de Baikonoer-kosmodrome - een uitstekende prestatie van binnenlandse raketten, die nog steeds ruimtevaartuigen en aardsatellieten in een bijna-baan om de aarde brengen. Mobiele tankinstallaties (tankers en tankers van vloeibare zuurstof en stikstof) voor de R-7-raket met krachtige cryogene pompen zorgden voor succesvolle lanceringen van een aantal kunstmatige aardsatellieten, automatische interplanetaire stations en het Vostok-ruimtevaartuig met de eerste kosmonaut Yuri Gagarin aan boord.
Toen de eerste en moeilijkste problemen waren opgelost, de fundamenten van de cryogene productietechnologie waren gelegd, begonnen de fabrieksspecialisten te werken aan de betrouwbaarheid van hun producten. De isolatie van de cryogene vaten was onvolmaakt, een deel van de inhoud van de tanks verdampte tijdens de reis. Soms kwamen ze half leeg naar de Cosmodrome. Dan beheerst OKB-250 vacuüm - de beste isolator in de natuur. Op dat moment had geen enkele onderneming ervaring met de fabricage van grote vacuümgeïsoleerde vaten.
Het eerste copyrightcertificaat voor de uitvinding, dat werd ontvangen door een groep OKB-250-specialisten, was een certificaat voor de bouw van een 8G513-tank met vacuümpoederisolatie. Het diende als prototype voor een nieuwe generatie moderne cryogene tanks en loste het probleem van het verlies van vloeibare zuurstof en stikstof tijdens transport van vijf tot 0,2 procent per dag radicaal op.
De volgende fase in de ontwikkeling van cryogene technologie was het creëren van stationaire complexen op kosmodromen voor het opslaan en bijtanken van ruimtevaartuigen met vloeibare zuurstof en stikstof. Ze werden gebruikt om het Sojoez-raket- en ruimtesysteem (RSC) te lanceren en bleken veel betrouwbaarder en efficiënter te zijn dan de vorige mobiele tankinstallaties.
Een van de opmerkelijke prestaties van OKB-250 in de jaren 60 was de oprichting van spoorwegtanks voor het transport van vloeibare waterstof - de meest efficiënte, maar extreem explosieve raketbrandstof. De nieuwe taak was veel complexer dan de vorige. De vloeistoftemperatuur is slechts 20 graden boven het absolute nulpunt, superisolatie met een dieper vacuüm is vereist. Het werk dat in 1966 was begonnen, eindigde met de oprichting van de ZhVTs-100-tank. Het implementeerde het perfecte principe van isolatie - zeef-poeder-vacuüm. De ZhVTs-100-tank in 1969-1972 werd met succes gebruikt in het N1-LZ-ruimteprogramma voor het bestuderen van de maan, en de verbeterde aanpassingen werden gebruikt in het grootse programma voor het lanceren van het Energiya-Buran-raket en ruimtesysteem (RSC).
Deze herbruikbare RCS werd gelanceerd op 15 november 1988. Na een onbemande orbitale vlucht maakte het Buran-ruimtevaartuig een automatische landing op het vliegveld met een nauwkeurigheid van enkele centimeters. De Oeralkriomashevieten bereiden zich al zo'n tien jaar voor op deze triomf. Het Burana-stroomvoorzieningssysteem dat bij UVZ is gemaakt, is een prototype van de energiecomplexen van interplanetaire ruimtevaartuigen van de toekomst. Tijdens de lancering werd ook gebruik gemaakt van een stikstoftoevoersysteem voor het Energia-Buran-ruimtestation, ontwikkeld en geproduceerd door de Tagil-bewoners.
Een andere interessante pagina in de ruimte-annalen van cryogene productie is Sea Launch. Specialisten van de Tagil Uralkriomash hebben middelen ontwikkeld en vervaardigd voor het opslaan en bijtanken van de Zenit-raket. Deelname aan dit internationale programma was het beste bewijs van de vraag naar het unieke ontwerp en de technologische ervaring die de onderneming had opgebouwd.
Ontwikkelingsperspectieven
OJSC "Uralkriomash" is tegenwoordig een gediversifieerde, gestaag ontwikkelende onderneming, een van de leiders in de productie van gespecialiseerde cryogene spoorwegapparatuur in het "1520-gebied". Het bedrijf werkt in alle richtingen en met verschillende consumenten: het vervaardigt producten voor de behoeften van spoorvervoerders en olie- en gasmaatschappijen, Roskosmos en de binnenlandse defensie-industrie. OJSC Uralkriomash biedt de klant een volledig scala aan diensten: van ideegeneratie, ontwikkeling van schematische diagrammen en ontwerpdocumentatie, productie met verplichte kwaliteitscontrole in elke fase van het werk en eindigend met installatietoezicht, garantie, post-garantie en serviceonderhoud.
De aanwezigheid van een dergelijke onderneming binnen de onderneming biedt UVZ natuurlijk een aantal concurrentievoordelen ten opzichte van andere seriële ondernemingen - fabrikanten van rollend materieel.
In 2011 ontwikkelde OJSC Uralkriomash samen met OJSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod een ontwikkelingsstrategie voor 2012-2015. Voor deze periode heeft de onderneming voor zichzelf ambitieuze plannen bepaald om het assortiment gefabriceerde producten uit te breiden: zowel cryogene als middelen voor het transport van verschillende vloeibare producten. Ook in de plannen van de onderneming is een geleidelijke, onverminderd de productie, maar ingrijpende modernisering van bestaande faciliteiten en de bouw van nieuwe faciliteiten.
Een van de prioritaire doelstellingen van het nieuwe marketingbeleid is het betreden van nieuwe markten. Dit is zowel belangrijk voor OJSC “Uralkriomash” als voor het onderzoeks- en productiebedrijf UVZ als geheel. Historisch gezien was een cryogene onderneming gericht op huishoudelijke consumenten en de landen van de voormalige Sovjet-Unie. Maar nu wordt er actief gewerkt om de geografie van productvoorraden uit te breiden.
Zo wordt voorspeld dat de aanwezigheid van OJSC Uralkriomash in de structuur van het bedrijf UVZ in staat zal stellen om nieuwe, innovatieve wetenschapsintensieve en hightech markten te betreden, ook in het buitenland. Dit zijn de markten voor cryogene gasapparatuur in de GOS-landen, de opkomende markten voor vloeibaar aardgas en vloeibaar petroleumgas in de GOS-landen, Iran, Pakistan, Afghanistan en de markten voor afzonderlijke gespecialiseerde cryogene apparatuur.
Cryogene techniek
Gedurende bijna 60 jaar activiteit heeft OJSC Uralkriomash een enorme ervaring opgebouwd in de ontwikkeling en productie van gespecialiseerde spoorwegtanks voor het transport van verschillende gassen in cryogene, vloeibare toestand. De onderneming is een monopolie in Rusland en de GOS-landen in deze industrie, daarom was, is en blijft de hoofdactiviteit de ontwikkeling en productie van voertuigen en stationaire containers - producten van cryogene engineering.
In cryogene spoorwegtanks en tankcontainers vervaardigd door OJSC Uralkriomash is het mogelijk om verschillende cryogene vloeistoffen te vervoeren: zuurstof, stikstof, argon, waterstof, vloeibaar aardgas, ethyleen. De productie van tankcontainers is goedgekeurd door het Russian Maritime Register of Shipping, wat het mogelijk maakt om vloeistoffen en gassen erin te vervoeren over de weg, per spoor en over water, ook in internationale circulatie. Het volumebereik van ketels geproduceerd door spoorketelwagens en tankcontainers loopt van 10 tot 52 kubieke meter. Er wordt gewerkt aan uitbreiding van het assortiment van zowel spoorketelwagens als tankcontainers.
Naast spoorweg- en cryogene tanks, produceert OJSC Uralkriomash tankapparatuur voor de opslag van cryogene producten met een geometrisch vatvolume tot 250 kubieke meter, koude vergassers, cryogene pijpleidingen. Over het algemeen vervaardigt OJSC "Uralkriomash" producten die zorgen voor het proces van transport, laden / lossen, opslag en vergassing van cryogene vloeistoffen.
Een van de grootste projecten in deze richting is de bouw van de Vostochny-cosmodrome. Uiteraard staat de naamloze vennootschap als fabrikant van cryogene opslagapparatuur niet naast de uitvoering van dit project. Uralkriomash zal brandstoftoevoersystemen produceren voor de Soyuz-2 draagraket en later, na 2015, voor de Angara draagraket. Het aantal bestellingen is groot.
In 2013-2015 moet Roskosmos een vulsysteem ontwikkelen en produceren, inclusief 16 stationaire tanks en fittingen. In het kader van dit project is het ook de bedoeling om gedurende deze jaren tot 30 eenheden van gespecialiseerde cryogene spoorwegketelwagens, model 15-558С-04, te produceren. Daarnaast is in deze periode opdracht ontvangen voor de fabricage en levering van 47 soortgelijke tanks voor het Ministerie van Defensie.
Tankwagen 15-558С-04 is een verbeterde versie van het nieuwe generatie model 15-558С-03, ontworpen voor het transport van vloeibare zuurstof. De eerste twee prototypes werden in 2012 geproduceerd. Zijn eigenaardigheid in vergelijking met het vorige model - 15-558S-01 is dat het is ontwikkeld voor de specifieke eisen van de klant - het Federale Ruimteagentschap. De belangrijkste voorwaarde voor het creëren van het product was de toename van het volume van de vervoerde lading. Tegelijkertijd was het noodzakelijk om te voldoen aan de spoorwegafmetingen en om het basisplatform te gebruiken dat werd geproduceerd door Uralvagonzavod - een spoorwegplatform met tweeassige draaistellen van het model 18-100. De ontwerpers van Uralkriomash hebben alle taken met succes uitgevoerd.
Op zijn beurt is het de bedoeling om in de 15-558С-04 tankwagen de opslagtijd van het product te verlengen van 30 naar 60 dagen vanwege het gebruik van superisolatie, evenals het gebruik van roestvrij staal in de buitenschaal in plaats van de budgetversie van ferrometaal.
In tanks voor het transport van vloeibare zuurstof kunnen ook andere vloeibare gassen worden vervoerd: argon, stikstof. Naast de ruimtevaartindustrie zijn ze in trek in de metallurgische industrie, maar ook bij particuliere bedrijven die luchtscheidingsproducten verkopen. Bovendien wordt gewerkt aan de productie van tankwagens van het model 15-558-01 om het vervallen rollend materieel van civiele ondernemingen te vervangen.
Een andere serieuze niche in de cryogene industrie is het creëren van stationaire opslagfaciliteiten voor luchtscheidingsinstallaties. Tegenwoordig ontstaat er een paradoxale situatie wanneer zuurstof-stikstoffabrieken worden gebouwd in de ondernemingen van de Oeral en opslagfaciliteiten voor hen vanuit China zouden worden vervoerd. Uralkriomash is van plan deze niche te bezetten en stationaire apparatuur te leveren aan de Oeral-fabrieken.
Zo zullen de cryogene productiefaciliteiten van OJSC Uralkriomash voor de periode 2013-2015 volledig worden geladen.
Een ander vooruitzicht voor OJSC Uralkriomash kan de productie zijn van producten voor het transport en de opslag van vloeibaar aardgas. Tegenwoordig ontwikkelt de wereld actief de productie van tankcontainers voor vloeibaar aardgas. In de Verenigde Staten bijvoorbeeld, waar de productie van schaliegas actief in ontwikkeling is, zijn de voorraden meestal klein en is het eenvoudigweg onrendabel om de pijpleiding te trekken. De beste manier om te vervoeren is met behulp van containers.
De situatie is vergelijkbaar in Rusland, waar afgelegen dorpen zijn waar het economisch niet opportuun is om pijpleidingen te leiden. Daarom is het noodzakelijk om daar aardgas in gecomprimeerde of in vloeibare toestand te leveren, maar in het laatste is het winstgevender.
Aangezien vloeibaar aardgas een cryogene vloeistof is met temperaturen die dicht bij die van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof liggen, heeft Uralkriomash een groot potentieel op het gebied van het creëren van middelen voor transport, opslag, tanken en vergassing van vloeibaar aardgas (LNG).
Hiervoor ontwikkelt OJSC Uralkriomash een cryogene tankcontainer KCM-40/0, 8 en, voor het eerst in Rusland, een spoorketelwagen voor het transport van vloeibaar gemaakt ethaan, ethyleen en aardgas, model 15-712. Naast tankcontainers voor vloeibaar aardgas heeft de open naamloze vennootschap Uralkriomash technische documentatie ontwikkeld voor een tankwagen, opties voor opslagfaciliteiten voor vloeibaar aardgas en een vloeibaar aardgasvergasser.
Andere richtingen
In de jaren negentig liep de financiering voor ruimteonderzoek sterk terug. Dit dwong het team van cryogene specialisten van Tagil om orders te zoeken voor de ontwikkeling en productie van voorheen onkarakteristieke producten, onder meer voor de agro-industriële en brandstof- en energiecomplexen. We hebben een mini-brouwerij in productie genomen, installaties voor het invriezen van voedingsproducten met vloeibare stikstofdamp, installaties voor het vacuüm vriesdrogen van groenten en fruit en installaties voor het drogen van hout. Tegelijkertijd werden installaties voor het blussen van branden gecreëerd, werden tanks voor het transport van olieproducten, vloeibaar gemaakte kooldioxide, spoorwegtanks voor lichte olieproducten ontwikkeld en vervaardigd. Het bedrijf houdt zich nog steeds bezig met de productie van tanks en tankcontainers voor aardolieproducten.
De ontwikkeling en productie van niet-cryogene producten wordt actief voortgezet. Een van de belangrijkste taken voor OJSC Uralkriomash is het betreden van een nieuwe veelbelovende markt voor rollend spoorwegmaterieel voor vloeibaar gemaakte koolwaterstofgassen.
Als onderdeel van deze richting ontwikkelde het Ural Railcar Design Bureau, een structurele afdeling van het bedrijf, in 2012 een nieuwe tankwagen, model 15-588-01. De productie en certificering werd uitgevoerd door Uralkriomash. De ketelwagen is ook geïnstalleerd op een spoorwegplatform met tweeassige draaistellen model 18-100, vervaardigd door Uralvagonzavod.
De vraag naar dit model is zeer groot en bedraagt jaarlijks zo'n 15 duizend stuks. Deze vraag is te wijten aan twee factoren. Ten eerste is de binnenlandse vloot van LNG-tanks sterk verouderd: ongeveer 30-40 procent van de vloot is geschikt voor ontmanteling. Ten tweede neemt in Rusland en het GOS de productie van olie, gas en producten van hun verwerking toe, wat betekent dat de behoefte aan transport toeneemt. Grote olieraffinaderijen hebben herhaaldelijk navraag gedaan bij OJSC Uralkriomash over dergelijke tanks.
Vanwege het grotere volume van de ketel, het grotere laadvermogen en andere parameters, heeft de 15-588-01-tank de beste prestaties van concurrenten. Het is de bedoeling dat het productievolume van tanksmodel 15-588-01 grootschalig zal zijn.
Op dit moment is de productie van chemische tanks model 15-157-02 overgedragen aan Uralkriomash van de hoofdonderneming van het bedrijf. Voor een cryogene onderneming is een chemicaliëntank een nieuw type product geworden. Ondanks de nieuwigheid en krappe deadlines, is hun productie met succes onder de knie en worden de producten vervaardigd. De nieuwe tanks voldoen aan alle noodzakelijke voorwaarden. Omdat de natriumhydroxide-omgeving zeer corrosief is, worden er speciale eisen gesteld aan de kwaliteit van de lassen en de sterkte van de constructie. Maar volgens de specialisten van de naamloze vennootschap is de ontwikkeling van chemische tanks voor hen geen supertaak geworden, aangezien de ontwikkeling en productie van cryogene apparatuur veel gecompliceerder en van een hogere klasse is. En dankzij het hoge wetenschappelijke en technische potentieel en het flexibele technologische proces, kan OJSC Uralkriomash zichzelf reorganiseren om op een mobiele manier nieuwe producten te produceren.
In 2010 kwam OJSC Uralkriomash, samen met OJSC Kuznetsov en OJSC VNIIZhT, in het Guinness Book of Records door een tendertank te ontwikkelen en te produceren voor de GT-1 gasturbinelocomotief. Dit is een nieuw type tractiematerieel, dat gebruik maakt van een gasturbine als voortstuwingseenheid en LNG als brandstof. De werking ervan is, zoals economen benadrukken, vier keer goedkoper dan het gebruik van een dieselmotor. Dit project werd uitgevoerd als onderdeel van het innovatieve ontwikkelingsprogramma van de Russische Spoorwegen voor de overdracht van tractiematerieel naar alternatieve energiebronnen. Het werk in het kader van dit project gaat door.
OJSC Uralkriomash is een ongewone onderneming. Door een te grote experimentele productie kan het niet worden toegeschreven aan een onderzoeksinstituut of ontwerpbureau. Maar tegelijkertijd kan het ook geen plant worden genoemd, want er zit een machtig ontwerpbureau in. Zo'n succesvolle symbiose maakt Uralkriomash OJSC tot een unieke onderneming met het hoogste potentieel en geweldige vooruitzichten.
