На «Адмиралтейском заводе» в Ленинграде в 1956 году произошла закладка первого советского атомного ледокола «Ленин». Надводное судно с атомной энергетической установкой за 30 лет эксплуатации провело по Северному морскому пути более 3,7 тысячи кораблей. В СССР и в России было создано еще девять аналогичных кораблей, включая лихтеровоз «Севморпуть». Кроме нашей страны постройкой таких судов не занимаются нигде в мире. «Лента.ру» рассказывает о первом в истории атомном гражданском судне «Ленин».
Тот ледокол совмещал в себе передовые инженерные разработки советской эпохи. В частности, от дизельных судов его отличала дифферентная система, позволяющая кораблю не застрять во льду. Для этого «Ленин» снабжался специальной балластной установкой для перекачивания воды с одного борта на другой. В результате этого судно накренялось и раскачивалось, разламывая окружающий лед.
Для экипажа внутри ледокола были созданы максимально комфортные условия: каюты на одного-двух человек, сауна, кают-компания с роялем, библиотека, помещение для просмотра фильмов и комната для курения. В автономном плавании корабль мог находиться до года.
Ледокол «Ленин» работал в тяжелейших условиях Севера. Без него не обходилась навигация на участке между устьем Енисея и Баренцевым морем. «Ленин» работал даже там, где не справлялись типичные ледоколы. В самом начале эксплуатации корабль настолько хорошо себя зарекомендовал, что в СССР фактически отказались от его использования в качестве опытного судна. Вероятно, именно такая самонадеянность привела к двум авариям с АППУ ОК-150, произошедшим уже тогда, когда срок их службы превысил плановый.
Решение о разработке мощного арктического ледокола с ядерной энергетической установкой Совет министров СССР принял в ноябре 1953 года. Главными целями были объявлены демонстрация мирных возможностей использования атомной энергии и намерение сделать Северный морской путь одной из основных транспортных магистралей страны. В создании ледокола приняли участие ведущие ученые страны. Научным руководителем проекта был назначен физик-ядерщик Анатолий Александров, главным конструктором - кораблестроитель Василий Неганов.
Водоизмещение ледокола составило 16 тысяч тонн, длина - 134 метра, ширина - 27,6 метра, высота - 16,1 метра, глубина погружения корабля в воду - 10,5 метра. Это позволило расположить на корабле две мачты, а в кормовой части судна - площадку для вертолета. Ледокол был способен передвигаться со скоростью до 36,3 километра в час по чистой воде и 3,7 километра в час - разламывая лед толщиной около двух метров.
Спуск «Ленина» на воду состоялся в декабре 1957 года, а эксплуатировать судно начали в 1959-м. Только в первую пятилетку работы - в 1960-1965 годы - корабль прошел более 137 тысяч километров, из которых около 105 тысяч километров - по льду.
Главная гордость «Ленина» - уникальная атомная энергетическая установка, разработанная ОКБ Горьковского завода №92 (современное АО «ОКБМ Африкантов») под руководством советского конструктора ядерных реакторов Игоря Африкантова. Технический проект атомной паропроизводящей установки АППУ ОК-150 был завершен в 1955 году и через два года утвержден на заседании научно-технического совета в профильном министерстве.
Ледокол оснащался тремя АППУ ОК-150 мощностью 90 мегаватт каждый, имеющими форму толстостенного цилиндрического сосуда из углеродистой стали с плоскими крышкой и днищем. Диаметр установки составлял 1,86 метра, толщина стенок - 0,14 метра; активная зона реактора была расположена в центре цилиндрического сосуда и окружена несколькими слоями стали, между которыми протекала вода. В 1966 году АППУ ОК-150 выработали отведенное время и через четыре года, в 1970-м, были заменены на две АППУ ОК-900.
Сокращение числа реакторов связано с повышением их мощности до 159 мегаватт и отсутствием необходимости в трех установках, что показала эксплуатация АППУ ОК-150. Конструкция новой установки была более долговечной и оптимальной, она оснащалась системой автоматики, освобождающей экипаж от постоянных дежурств у АППУ, что позволило сократить численность состава ледокола на треть - с 243 до 151 человек - и снизить стоимость генерируемой электроэнергии в два раза.
Несмотря на стабильную работу АППУ ОК-900, износ корпуса ледокола привел к тому, что с 1984 года судно стало использоваться в щадящем режиме - главным образом между июнем и декабрем, в период наиболее благоприятной навигации между Мурманском и островом Диксон. В 1989 году эксплуатацию «Ленина» прекратили, а в 2005 году судно, ставшее на прикол в Мурманске, преобразовали в музей.
Успешная служба первого атомного ледокола, на пять лет превысившая запланированный срок, позволила в 1975-2006 годах заложить восемь атомных ледоколов - «Арктика», «Сибирь», «Россия», «Советский Союз», «Таймыр», «Вайгач», «Ямал» и «50 лет Победы», а также лихтеровоз-контейнеровоз «Севморпуть». Ожидается, что к 2020 году российский флот пополнится еще двумя универсальными атомными ледоколами.
Россия обладает единственным в мире атомным ледокольным флотом, призванным на основе применения передовых ядерных достижений решать задачи обеспечения национального присутствия в Арктике. С его появлением началось настоящее освоение Крайнего Севера . Это обусловлена тем, что все северные границы государства — морские и проходят они по водам Северного Ледовитого океана, моря которого почти весь год покрыты льдами , за исключением части Баренцева моря.
Для России во все времена Северный морской путь, проходящий вдоль северного побережья страны, являлся стратегической магистралью , по которой можно перевозить грузы, перегонять суда и военные корабли с запада на восток страны и обратно. Это самый короткий путь из Европы в Японию и Китай.
До 1960-х годов навигация в Северном Ледовитом океане была три — три с половиной месяца. Небольшая мощность энергетических установок не позволяла судам форсировать тяжелые льды ранней весной и поздней осенью. Поэтому было решено начать строительство ледоколов с атомными реакторами, которые смогли бы осуществлять круглогодичную ледовую проводку в Арктике .
С 1971 по 1992 годы на Балтийском заводе в Ленинграде были построены атомные ледоколы второго поколения "Арктика", "Сибирь", "Россия", "Советский Союз" и "Ямал". С 1982 по 1988 год на Керченском судостроительном заводе "Залив" был создан лихтеровоз-контейнеровоз "Севморпуть". Атомные ледоколы "Таймыр" и "Вайгач" строились по заказу СССР на судостроительной верфи компании "Вяртсиля" (Wartsila) в Финляндии с 1985 по 1989 год. При этом использовались советские оборудование (силовая установка) и сталь. "Таймыр" был принят в эксплуатацию 30 июня 1989 года, а "Вайгач" — 25 июля 1990 года. Благодаря уменьшенной осадке они могли обслуживать суда, следующие по Северному морскому пути с заходом в устья сибирских рек .
В настоящее время в состав атомного ледокольного флота входят: два атомных ледокола с двухреакторной ядерной энергетической установкой мощностью 75 тысяч лошадиных сил ("Ямал", "50 лет Победы"), два ледокола с однореакторной установкой мощностью около 50 тысяч лошадиных сил ("Таймыр", "Вайгач"), атомный лихтеровоз-контейнеровоз "Севморпуть" и пять судов технологического обслуживания.
Остальные атомоходы выработали свой технический ресурс и выведены из эксплуатации ("Ленин" в 1989 году, "Сибирь" в 1992 году , "Арктика" в 2008 году , "Россия" ). В 2017 году было принято решение утилизировать атомоход "Советский Союз", хотя ранее .
У действующих российских атомных ледоколов были выполнены работы по продлению срока эксплуатации реакторных установок. Эксплуатацию атомохода "Вайгач" намечено завершить на рубеже 2023-2024 годов, "Таймыра" — в 2025-2026 годов, "Ямала" — 2027-2028 годов. Завершение эксплуатации атомного ледокола "50 лет Победы" отнесено за 2035 год.
Вместо выбывающих атомных ледоколов в строй войдут строящиеся сейчас более совершенные, проекта 22220 "Арктика", "Сибирь" и "Урал".
Ледоколы проекта 22220 имеют, кроме ядерной установки, электродвигательные системы, что значительно удешевляет его эксплуатацию и облегчает работу экипажа. Реакторы работают не только на паровые турбины, которые в свою очередь вращают гребные валы, они выступают в роли электростанций, подающие ток всем потребителям судна, в том числе и двигателям. И этим они . Ледоколы проекта 22220 смогут проводить караваны судов в арктических условиях, пробивая по ходу движения лед толщиной до трех метров. Новые корабли , перевозящих углеводородное сырье с месторождений Ямальского и Гыданского полуостровов, шельфа Карского моря на рынки стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Двухосадочная конструкция судна с регулируемой глубиной погружения позволяет использовать его как в арктических водах, так и в устьях полярных рек.
"Арктика" и "Сибирь" уже спущены на воду, а "Урал" . "Арктику" планируется сдать в первой половине 2019 года, "Сибирь" и "Урал" — .
Кроме того, готовится проект нового, еще более мощного российского атомного ледокола 10510 "Лидер" мощностью 120 мегаватт. Основными задачами новых атомоходов-лидеров должны стать обеспечение круглогодичной навигации по Северному морскому пути и .
Без современных ледоколов невозможно решение многих социально-экономических задач, которые стоят перед Россией в Арктике. Это включает в себя развитие Крайнего Севера, реализацию нефтегазового потенциала арктического шельфа России, проведение геолого-разведочных работ по исследованию арктических шельфовых районов, обустройство месторождений и всей обслуживающей инфраструктуры, а также эффективную эксплуатацию и вывоз добытой продукции.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
С.-ПЕТЕРБУРГ, 3 дек — РИА Новости, Анна Юдина. День атомного ледокольного флота России не случайно отмечается 3 декабря. Ровно 53 года назад, в 1959 году, в этот день был поднят флаг на судне, которому суждено было стать вторым легендарным ледоколом после "Ермака", о котором знал весь мир. "Ленин" — первенец, "дедушка" атомного ледокольного флота, первый атомный — как только его не называют, стремясь подчеркнуть ту значительную роль, которую он сыграл в развитии мирного атома в России.
Погружение в историю
Музей Адмиралтейских верфей — небольшое красное здание, которое не найдешь без проводника на огромной заводской территории. Внутри — чисто, тепло, на первом этаже царит полумрак. Натыкаясь на стенды с портретами Петра Первого и рисунками парусников, которые 300 лет назад делали мастеровитые петербургские корабелы, прохожу вместе с заведующей музеем Еленой Поликарповой на второй этаж. Там — история 20 века в разнообразных макетах: от бронированных крейсеров и знаменитых "щук" (торпедных дизель-электрических подлодок проекта Щ — ред. ) до современных титановых глубоководных аппаратов и газовозов-гигантов.
— Из ветеранов, участвовавших в строительстве "Ленина", уж не осталось никого в живых, — вздыхает Елена Викторовна. — Сами посудите — прошло почти 60 лет со времени закладки, а с разработки проекта — и того больше. Если и есть сейчас глубокие старики, которые помнят "Ленин" стоящим на стапелях, то тогда это были, должно быть, совсем молодые разнорабочие. "Отцы-основатели", допущенные к проекту, ушли уже давно.
В музее верфей "Ленину" посвящено всего два стенда и красивый, тщательно исполненный макет около метра в длину и сантиметров 50 в высоту. В архивах бережно хранят проектную документацию — так называемый техпаспорт судна. Это толстенная книга, где тщательно прописаны все параметры корабля, дан его подробный чертеж, марки металла, запчасти и так далее. Такой документ есть у каждого судна, корабля, подлодки, вот только стоит на нем, как правило, аббревиатура ДСП, то есть "для служебного пользования".
— Это был проект, намного опередивший свое время. Почему первый ледокол отдали строить именно адмиралтейцам, а не Балтзаводу, находящемуся на противоположном берегу Невы? На этот счет есть разные версии. Одна из них гласит, что технология строительства верфей была на тот момент менее затратной для советского правительства. Для послевоенного десятилетия вопрос цены в стране был немаловажным, — рассказывает Поликарпова.
Как рождался "дедушка"
Можно сказать, что "Ленин" был в каком-то смысле детищем "холодной войны", развернувшейся тогда между СССР и США, рассказывает Герой Социалистического труда, знаменитый полярник Николай Корнилов. Арктика всегда приковывала к себе внимание ведущих держав и прежде всего — даже не как поле для научных исследований, а как территория для возможного размещения баз военной авиации, подлодок — словом, как можно ближе к берегам противника.
— Ведь когда была высажена СП-2 («Северный полюс-2» — вторая советская научно-исследовательская дрейфующая станция. Работала со 2 апреля 1950 года до 11 апреля 1951 года под руководством Михаила Сомова — ред. ), то про нее вообще ничего не говорили и не писали. Это потому, что параллельно с учеными там работали военные, — поясняет Николай Александрович.
"Ленин", конечно же, не был военным судном. И цели у него были все-таки мирные — проводка судов во льдах, помощь тем, кто застрял в ледовом плену на трассах Севморпути. Само словосочетание — "мирный атом", пожалуй, укрепилось в сознании людей именно благодаря ему.
По словам Поликарповой, разработкой "Проекта 92" в начале 50-х занималось ленинградское ЦКБ-15 (ныне ЦКБ "Айсберг"). Почему именно 92? Именно такой номер в таблице Менделеева носит уран — основа ядерного топлива. (Позднее, когда "Ленин" пришел в Мурманск на работу, там была создана "База 92", которая через полвека превратилась во ФГУП "Атомфлот" — ред. ).
"Главным конструктором проекта являлся Василий Неганов. Под руководством выдающегося ученого Игоря Африкантова проектировалась атомная установка. Форма обводов корпуса отрабатывалась в ледовом бассейне Арктического и Антарктического научно-исследовательского института. Судовые турбины создавались на Кировском заводе, главные турбогенераторы для ледокола строил Харьковский электромеханический завод, гребные электродвигатели — ленинградский завод "Электросила", — рассказала Поликарпова.
"Ленин" был заложен на Южном стапеле Адмиралтейских верфей (на знаменитом Галерном островке, расположенном между двумя рукавами реки Фонтанки при впадении ее в Неву — ред. ). Спустя полвека (в 2009 году) с этого же самого стапеля спустили танкер-гигант "Кирилл Лавров", длина которого в два раза превышала длину "дедушки" атомного ледокольного флота.
© Фото: из архива музея ОАО «Адмиралтейские верфи»
Всего около 300 предприятий и НИИ участвовали в создании первого атомохода. В книгах по истории создания "Ленина" авторы часто приводят различные цифры и факты: 70 тысяч деталей, общая длина сварных швов более 6 тысяч километров (приблизительно как расстояние от Москвы до Владивостока), апробация новой методики сборки крупногабаритных деталей по масштабному плану, фотопроекционный метод разметки деталей корпуса. Проще говоря, проект был новым, сталь для него была тоже новой (сверхпрочной), строить нужно было в сжатые сроки, поэтому и размечать будущие детали, и резать для них металл, и сгибать его, и собирать из частей одно целое приходилось новаторскими способами.
"Ленин" был настолько большим по тем временам, что даже со стапелей его спустили при помощи специальных понтонов — чтобы корпус весом в 11 тысяч тонн не "зарылся" в дно Невы при сходе со спусковых дорожек, которые оказались коротковаты.
— Собирали "Ленин" под открытым небом — ни в один цех такой богатырь просто не влез бы. Жилую надстройку собирали отдельно и опускали по частям на уже готовый корпус, — поясняет Поликарпова.
Спуск на воду состоялся 5 декабря 1957 года, сразу после полуденного выстрела пушки на Петропавловской крепости, а в сентябре 59-го атомоход вышел на испытания в Финский залив, чтобы 3 декабря 1959 года войти в строй советского флота. Первым капитаном "Ленина" стал Павел Пономарев.
Первые годы жизни
— С 1954 по 1961 годы я работал в Тикси, там и слышал о "Ленине", и познакомился с его вторым капитаном, Борисом Макаровичем Соколовым, именно в тех краях. Борис Макарович ходил на "Ленине" сначала капитаном-дублером Пономарева, а потом (в 1962 году — ред. ) возглавил экипаж, — продолжает рассказ Николай Корнилов.
Первая арктическая навигация "Ленина" началась в 1960 году. Уже тогда возникли первые проблемы с ледовыми ящиками. Это специальные устройства по приему забортной воды для охлаждения энергетической установки, принципиальные для безопасной и эффективной работы любого ледокола, особенно атомного. Ледовые ящики "Ленина" оказались расположены слишком высоко и постоянно забивались ледяным крошевом, оставляя атомоход без охлаждения.
— Конечно, не все было гладко с его эксплуатацией, пришлось и ящики переделывать, и еще много чего дорабатывать. Но мы даже ядерной установки совершенно не боялись, когда ходили в рейсы. Не было у нас страха, — подчеркнул Корнилов.
Аварии на энергетической установке "Ленина" были, но, к счастью, всегда обходилось без жертв. Самый известный ныне факт — течь в трубопроводах реакторной установки в 1967 году, которая закончилась существенным повреждением реактора, пишет Владимир Блинов в книге "Ледокол "Ленин". Первый атомный".
Изначально на атомоходе было три реактора. В 1967-70 годы в Северодвинске на нем провели уникальную операцию, аналогов которой до сих пор нет: вырезали, а затем "выбили" направленными зарядами центральный отсек с неисправной реакторной установкой, составлявшей четверть веса ледокола. Затем реакторный отсек отбуксировали к Новой Земле и затопили в обстановке строжайшей секретности.
После этого мирный атом ни разу не подводил "дедушку" ледокольного флота: на "Ленине" была смонтирована двухреакторная установка ОК-900, которая, с небольшими изменениями, впоследствии была установлена на все атомоходы следующего поколения (тип "Арктика").
Работа с полярниками
Высадка дрейфующей научно-исследовательской станции "Северный полюс-10" (СП-10) была первой в истории высадкой станции с судна (ледокола). До этого только на СП-1 использовались суда, да и то при эвакуации станции.
— Это сейчас высадка дрейфующих станций с атомного ледокола — дело привычное, — рассказывает Николай Корнилов, — а в 1961 году, когда стало известно, что мы будем дрейфовать на СП-10, идея высадки станции с атомохода была внове.
СП-10, начальником которой и стал Николай Александрович, должны были высаживать осенью, так как весной 1961 года разрушилась льдина с СП-9 и на смену ей нужно было срочно искать новую льдину и организовывать станцию.
— В августе 61-го года я впервые в жизни увидел "Ленин" в Мурманске, куда мы с начальником высокоширотной экспедиции "Север-13" Дмитрием Максутовым прибыли, чтобы участвовать в подготовке к рейсу. Да, впечатление ледокол произвел положительное, что и говорить. Мы его обошли сверху донизу, — улыбается Корнилов.
К своей первой научной задаче атомоход был подготовлен более чем хорошо: пока он шел к месту высадки, полярники собрали на вертолетной площадке семь домиков, чтобы не терять на льдине время.
— Мы с собой тащили 510 тонн солярки — запас на два года, чтобы спокойно дрейфовать. По сравнению с самолетами высадка с ледокола не идет, конечно, ни в какое сравнение — все доставляется на место сразу. Правда, некоторая теснота была — ребята (полярники) спали в спортзале, я на диване у старшего механика притулился. Да еще 13 корреспондентов с нами ходили в тот рейс, — вспоминает Корнилов.
© Фото: из архива музея ОАО «Адмиралтейские верфи»
Льдину для высадки станции ледоколу помогал искать самолет ледовой разведки. Нашли хороший паковый лед (многолетний лед толщиной не менее трех метров — ред. ), но при этом опасались, что ледокол может не рассчитать маневр при подходе и расколоть нужную площадку, отметил Корнилов. Однако опасения оказались напрасными: СП-10 была открыта 17 октября 1961 года и просуществовала до 29 апреля 1964 года, отработав три смены.
С тех пор "Ленин" бесперебойно трудился 30 лет — до 1989 года. В результате ввода в строй атомного ледокола навигация в западном районе Арктики была продлена с трех до 11 месяцев. Именно "Ленин" впервые отработал без перерыва больше года (13 месяцев) в Арктике. Он смог преодолевать на постоянном ходу льды, которые раньше считались непроходимыми для дизельных ледоколов.
"Ленин" на пять лет превысил положенный по проекту срок эксплуатации, пишет Владимир Блинов. За это время он провел за собой во льдах Арктики 3741 транспортное ледокольное судно, пройдя более 654 тысяч морских миль (в том числе 563,6 тысяч — во льдах). Примерно такое же расстояние получится, если 30 раз обогнуть земной шар по экватору.
— Если говорить о последующих судах с ядерной энергетической установкой, которые делал уже Балтийский завод, то, безусловно, они вобрали в себя все то лучшее, что было наработано при создании и эксплуатации "Ленина". Первый атомный породил целое направление в отечественном судостроении. Без атомоходов присутствие СССР, а затем и России в Арктике не было бы столь очевидным. И кстати, роль Петербурга, как конструкторского и строительного центра страны, в данном случае также трудно переоценить, — подытожила Елена Поликарпова.
После того как "Ленин" был выведен в отстой, над ним нависла угроза утилизации. Однако ветераны атомного ледокольного флота, общественные деятели Мурманска сумели отстоять его от уничтожения. Госкорпорация "Росатом", которой с 2008 года принадлежит атомный ледокольный флот страны, профинансировала реставрацию атомохода, его радиационную очистку и постановку к причалу у Морского вокзала Мурманска. С тех пор "Ленин" превратился в один из символов столицы Заполярья, фактически являясь музеем атомного флота, однако официально до сих пор не получил этот статус.
И напоследок
Со времени постройки, ходовых испытаний и поднятия флага "Ленин" так никогда больше и не вернулся на Балтику — к родным ленинградским берегам. Это сделали его "внуки" и "правнуки" — атомоходы "Вайгач", "Россия" и "50 лет Победы", которые в 2011 и 2012 году впервые в истории Атомфлота пришли работать в Финский залив.
…Сейчас на Южном стапеле, с которого более чем полвека назад сошел в воду первенец атомного ледокольного флота, ничто не напоминает о том декабрьском дне, когда вся прилегающая к нему территория Адмиралтейских верфей была буквально запружена людьми, приветствовавшими невиданное судно. Только латунная таблица, прикрепленная к стене цеха, гласит: "На этом стапеле заложен 28.08.56 и спущен на воду 5.12.57 первый в мире атомный ледокол "Ленин".
20 ноября 1953 года Совет Министров СССР принял Постановление № 2840-1203 о разработке мощного арктического ледокола с ядерной энергетической установкой. Ледокол предназначался для проводки в ледовых условиях Арктики по высокоширотным трассам и по Северному морскому пути транспортных судов, а также для экспедиционного плавания в Арктике. Постановлению предшествовало обращение в правительство академиков А.П. Александрова и И.В. Курчатова совместно с руководителями ряда отраслей промышленности и Морского флота, в котором указывалось, что появление мощного атомного ледокола в Арктике позволит более эффективно использовать Северный морской путь как важнейшую транспортную магистраль страны, и одновременно станет убедительной демонстрацией серьезности намерений и планов СССР по использованию атомной энергии в мирных целях.
Следующее постановление правительства от 18 августа 1954 года конкретизировало задачу создания атомного ледокола «Ленин» по срокам, этапам и основным исполнителям работ. Проектирование атомного ледокола возлагалось на Ленинградское ЦКБ-15 (впоследствии ЦКБ «Айсберг»). Главным конструктором ледокола был назначен В.И. Неганов. Разработка проекта атомной паропроизводящей установки (АППУ) поручалась ОКБ Горьковского завода № 92 (позднее ОКБМ). Главным конструктором АППУ был утвержден И.И. Африкантов. Научное руководство проектом ледокола возлагалось на А.П. Александрова, а ядерного реактора – на И.В. Курчатова, который позднее передал свои полномочия А.П. Александрову.
К разработке основных элементов ЯЭУ были привлечены: ОКБ-12 (системы управления и защиты реактора), СКБК Балтийского завода (парогенераторы), ВИАМ (твэлы активной зоны реактора), СКБ ЛКЗ (главные турбины), завод «Электросила» (главные турбогенераторы и электродвигатели), Калужский турбинный завод (вспомогательные турбогенераторы), ЦКБА (арматура) и др.
Строительство атомного ледокола поручили ленинградскому «Адмиралтейскому заводу». Были определены следующие основные параметры атомного ледокола: водоизмещение – 16 000 т, наибольшая длина – 134 м, ширина – 27,6 м, осадка – 9,2 м, максимальная скорость на чистой воде – 19,5 узлов, автономность плавания – 1 год. Мощность главных гребных двигателей – 44000 л.с. Использование электродвижения позволяло улучшить маневренность ледокола, что важно для форсирования тяжелых льдов, движения в составе караванов и обколки проводимых судов во льдах. Для обеспечения надежного движения судна предусматривалось повышенное резервирование систем и оборудования энергосиловой установки: три реактора, четыре главных турбогенератора, две электростанции с пятью вспомогательными турбогенераторами и резервным дизель-генератором.
Три реактора мощностью по 90 МВт обеспечивали суммарное производство 360 т/ч пара при температуре до 310ºС и давлении 28 атм. Каждый реактор имел две петли циркуляции с двумя парогенераторами, двумя циркуляционными насосами и одним аварийным насосом. Использовалась паровая система компенсации давления в первом контуре. В активной зоне реакторов применили топливо на основе диоксида урана с 5 % обогащением по урану-235.
Технический проект АППУ ОК-150 был разработан в марте 1955 года, а 17 июня 1955 года на секции ЯЭУ НТС министерства он был утвержден и рекомендован к запуску в производство.
При разработке проекта АППУ впервые решался целый ряд сложных научно-технических задач. Одной из них было существенное увеличение длительности кампании активной зоны и экономичное использование ядерного топлива. Реализация предложенного научным руководством решения о введении в активную зону выгорающих поглотителей для компенсации избыточной реактивности дала возможность увеличить кампанию активной зоны до 200 суток, а применение циркониевых сплавов в элементах конструкции зоны позволило в 1,5 раза уменьшить потребление урана по сравнению с активными зонами, где для этой цели применялись нержавеющие стали.
В качестве органов регулирования реактивности реактора вместо первоначально спроектированных погружных стержней аварийной защиты, вводимых в активную зону напором насоса, были применены стержни, перемещающиеся внутри сухих гильз и вводимые в активную зону под действием пружин. В биологической защите использовались малодефицитные и более дешевые материалы: сталь, вода, тяжелый бетон.
Большую помощь конструкторам АППУ на всех этапах проектирования установки постоянно оказывали ученые ЛИПАН: А.П. Александров, Н.С. Хлопкин, Б. Г. Пологих и др. Особенно существенной была роль академика А.П. Александрова, который к началу создания АППУ ОК-150 уже обладал большим опытом и авторитетом в атомной энергетике. Он включался в решение вопросов не только научного, но и инженерного, производственного характера. Сотрудники ЛИП АН участвовали в выполнении сложных расчетных работ, поскольку АППУ была наиболее ответственной и сложной частью всей энергетической установки и создавалась впервые при недостаточных знаниях о свойствах и особенностях работы реактора в судовых условиях.
Работы по изготовлению оборудования установки ОК-150 начались на заводе № 92 в 1955 году, получив статус задания первостепенной важности. Контроль над их выполнением осуществлял непосредственно главный конструктор ОКБ И.И. Африкантов. Ритм работы по созданию и изготовлению оборудования ОК-150 был очень напряженным. Цеха завода работали в три смены, сотрудники ОКБ – «от темна до темна», не считаясь с личным временем. После подписания рабочей документации она сразу запускалась в производство. За срыв сроков графика накладывались взыскания. Конечно, встречались ошибки, но они оперативно устранялись, так как были налажены хорошие взаимоотношения между конструкторами и технологами цехов завода.
Атомный ледокол «Ленин» был заложен на верфи «Адмиралтейский завод» в Ленинграде 27 июля 1956 года, а уже 5 декабря 1957 года ледокол был спущен на воду. В 1958-1959 гг. на нем был выполнен основной объем работ по монтажу систем и оборудования атомной установки. Самым напряженным был заключительный этап строительства, монтажа и испытаний АППУ. По мере продвижения монтажа оборудования, арматуры и трубопроводов АППУ на Адмиралтейский завод для оказания технической помощи направлялись специалисты ОКБ и завода № 92.
Четкая организация работ и самоотверженный труд многочисленных коллективов, участвовавших в создании первой АППУ, во многом способствовали своевременной, рекордной по срокам сдаче атомного ледокола «Ленин». Его постройка была завершена 12 сентября 1959 года, а 5 декабря 1959 года ледокол был передан в опытную эксплуатацию Мурманскому морскому пароходству ММФ СССР. Ледокол стал первым в мире надводным судном с атомной энергетической установкой, причем по мощности он не имел равных среди ледоколов всего мира.
С навигации 1960 года атомный ледокол «Ленин» работал в Арктике, осуществлял проводку судов на самых тяжелых участках Северного морского пути. О том, что его эксплуатация пока еще опытная, как-то сразу забыли. Он был одним из основных участников ранней проводки судов с лесом на трассе «устье реки Енисей – Баренцево море». В середине навигации ледокол работал в основном в проливе Вилькицкого, который даже летом покрыт тяжелыми льдами и освобождается от них лишь на короткое время при наличии благоприятных ветров. Большое значение имела работа атомного ледокола «Ленин» поздней осенью 1960 года при завершении навигации, когда необходимо выводить изо льдов не только обычные суда, но и суда ледового класса. Атомный ледокол «Ленин» выполнял и высокоширотные экспедиционные рейсы. В 1961 году с его борта была осуществлена высадка экспедиции научно-исследовательской дрейфующей станции «Северный полюс-10». С него неоднократно осуществлялась расстановка дрейфующих автоматических радиометеостанций по границам паковых льдов. С борта ледокола велись важные научные исследования.
За шесть навигаций работы ледокола «Ленин» с АППУ ОК-150 им была обеспечена проводка 457 судов, пройдено во льдах более 62 000 миль. Атомная энергетическая установка безотказно проработала около 26 000 часов, показав свою работоспособность в самых тяжелых условиях эксплуатации – при порывистой качке на волнении, ударах судна о лед и частых изменениях нагрузки. Опыт ее создания и эксплуатации дал ценный материал для дальнейшего совершенствования атомных судовых установок. В частности, была выявлена возможность существенных упрощений технологической схемы и конструкции установки, сокращения количества арматуры, систем контроля и т.д. Надежность и устойчивость работы реакторов с большими возможностями саморегулирования оказались выше, чем предполагалось. Из этого был сделан вывод, что на ледоколе без ущерба для живучести ЯЭУ можно ограничиться двумя и даже одним реактором вместо трех. Кроме того, свойство саморегулирования реактора, в свою очередь, позволило в дальнейшем отказаться от его автоматического регулирования в новых установках.
В процессе эксплуатации проявились и некоторые недостатки в конструкции первой установки, в первую очередь – недостаточная надежность отдельных видов оборудования, низкая ремонтопригодность и др.
Главный же итог эксплуатации первой АППУ ледокола «Ленин» состоял в том, что была в принципе подтверждена возможность создания судовых атомных энергоустановок, их высокая безопасность и эффективность. Очень удачно была выбрана сама область применения ядерной энергии – мощные линейные ледоколы, где уникальные свойства атомного энергоисточника давали наиболее осязаемые, бесспорные преимущества перед традиционными решениями, в том числе по безопасности и экономическим показателям.
В отличие от ледокола «Ленин», созданное приблизительно в то же время в США грузо-пассажирское судно «Саванна» с атомной энергетической установкой имело сугубо опытное назначение. Его эксплуатация решала ограниченную задачу – продемонстрировать работоспособность и безопасность атомного судна. Она не показала каких-либо очевидных экономических или иных преимуществ перед традиционными судами того же назначения. Судно эксплуатировалось с 1962 по 1969 гг. и после завершения намеченной программы испытаний было списано (переоборудовано в плавучий музей), оставшись рядовым эпизодом в атомной программе США. Дальнейшего развития гражданское атомное судостроение в этой стране не получило. В СССР, напротив, создание первого атомного ледокола положило начало развитию новой высокотехнологичной отрасли производства – атомного судостроения – и появлению, в конечном счете, целого флота атомных судов.
После сдачи в эксплуатацию атомного ледокола «Ленин» указом Президиума Верховного Совета СССР от 14 мая 1960 года за создание атомной установки для этого судна и за заслуги в деле развития отечественного реакторостроения ОКБ завода № 92 было награждено орденом Ленина. Этим орденом были награждены также ЦКБ-15 и Адмиралтейский завод МСП СССР. Научному руководителю работ А.П. Александрову, главному конструктору ледокола В.И. Неганову, главному конструктору АППУ И.И. Африкантову и слесарю завода № 92 С.Д. Кузнецову было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Две группы специалистов (всего 12 человек) были удостоены Ленинской премии, в том числе – ведущие специалисты ОКБ Н.М. Царев, В.И. Ширяев, Д.В. Каганов и А.М. Шаматов. Кроме того, большая группа конструкторов, расчетчиков, технологов ОКБ (практически все участвовавшие в разработке проекта установки ОК-150), а также значительное число рабочих, ИТР и руководители завода № 92 были отмечены орденами и медалями.
Учитывая положительные результаты эксплуатации атомного ледокола «Ленин» в 1960-1963 гг. и важную народнохозяйственную роль, которую играют ледоколы в развитии отдаленных районов Крайнего Севера, правительством страны в 1964 году были приняты два постановления, предусматривающих проектирование и постройку серии новых атомных ледоколов проекта 1052. Постановления определяли порядок проектирования и поставки оборудования на головной атомный ледокол этой серии.
На основании этих постановлений ЦКБ «Айсберг» разработало техническое задание на реакторную установку, а ОКБМ разослало всем заинтересованным предприятиям и организациям контрагентские карточки с целью получения согласия на разработку и изготовление составных частей паропроизводящей установки. Основное оборудование и системы новой АППУ разрабатывали ОКБМ и ЦКБ «Айсберг».
В соответствии с техническим заданием на реакторную установку для атомных ледоколов новой серии ОКБМ выполнило предэскизные проработки пяти вариантов установки и «Обоснование выбора АППУ для атомных ледоколов проекта 1052».
В 1966 году закончилась шестая навигация атомного ледокола «Ленин» с реакторной установкой ОК-150. К этому времени основное оборудование установки выработало свой ресурс. Кроме того, появилась течь в корпусе одного из реакторов. Однако остальное оборудование главной энергетической установки и судовые конструкции находились в удовлетворительном состоянии и могли работать еще длительное время при условии восстановления работоспособности АППУ.
Окончание разработки эскизного проекта АППУ ОК-900 дало основание специалистам различных ведомств поднять вопрос о замене выработавшей свой ресурс АППУ этого ледокола на новую установку ОК-900. С этой целью в ОКБМ были выполнены проработки компоновки установки ОК-900 в габаритах реакторного отсека ледокола «Ленин». Один из вариантов удачно «вписался» в отведенные для установки помещения. Главный конструктор АППУ И.И. Африкантов, оценив преимущества этой идеи, добился поддержки предложенного варианта ремонта ледокола в МСМ. После этого первый зам. министра среднего машиностроения А.М. Петросьянц поручил ОКБМ разработать подробные материалы (расчеты, графики, демонстрационные чертежи и др.) по замене установки, по срокам и стоимости выполнения работ, по технологии демонтажа и монтажа оборудования и по заводам-изготовителям оборудования АППУ ОК-900.
Технический проект АППУ был разработан в конце 1966 года под научным руководством ИАЭ им. Курчатова и при участии ЦКБ «Айсберг», ИАТ АН и контрагентов. В новой реакторной установке были также использованы корпусные реакторы водо-водяного типа. Число реакторов сокращено с трех до двух, так как надежность их, по данным эксплуатации первой установки ледокола, оказалась выше первоначально ожидаемой. Два реактора вполне обеспечивают ледоколу выход изо льдов и возвращение на базу при отказе какого-либо оборудования. В несколько раз был увеличен энергозапас активных зон, а их физические параметры и характеристики контура изменены таким образом, чтобы улучшить свойства саморегулирования реакторной установки.
Существенно увеличивался ресурс всего оборудования, упрощалась конструкция 1-го контура за счет сокращения магистралей и устранения арматуры на них. Установка была более приспособлена к ремонтам за счет улучшения доступа к оборудованию, вертикального исполнения механизмов, сосредоточения основных съемных частей в аппаратном помещении, обслуживаемом передвижным краном. АППУ оснащалась комплексной системой автоматики, что освобождало личный состав от постоянных вахт в ее помещениях. Благодаря всему этому экипаж был сокращен на 30 %, стоимость 1 МВт·ч энергии была снижена в два раза, а объем ремонтных работ – в четыре раза.
Учитывая, что постановлением правительства по проекту 1052 не предусматривалась отработка установки на ее наземном прототипе, а комплексные испытания АППУ предполагалось провести в ходе швартовных испытаний головного ледокола этого проекта, применение установки ОК-900 на атомном ледоколе «Ленин» позволяло проверить все принятые схемные и конструкторские решения по новой установке в реальных условиях, отработать системы и оборудование перед запуском их в серийное производство для ледоколов проекта 1052.
Работы по замене АППУ ОК-150 на установку ОК-900 проводились судоремонтным заводом «Звездочка» в г. Северодвинске.
16 марта 1970 года начались заводские швартовные испытания модернизированной установки атомного ледокола «Ленин». 20 апреля 1970 года межведомственная комиссия приступила к работе. Она дала высокую оценку качеству монтажа установки ОК-900, механизмов, агрегатов, систем комплексной автоматизации и другим работам, выполненным заводом «Звездочка» и его контрагентами.
23 апреля 1970 г. в 2 часа 30 минут был осуществлен пуск реактора № 2 установки левого борта, а 1 мая 1970 г. – физпуск реактора № 1 установки правого борта. Вывод реакторов на энергетический уровень мощности состоялся 4 мая и 29 апреля 1970 г. (№ 1 и № 2 соответственно). После этого установка ОК-900 начала свою долгую и успешную работу, которая продолжалась вплоть до вывода атомного ледокола «Ленин» из эксплуатации.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 10 апреля 1974 года атомный ледокол «Ленин» за большой вклад в обеспечение арктических перевозок народно-хозяйственных грузов и использование атомной энергии в мирных целях был награжден орденом Ленина. Бессменному капитану ледокола Б.М. Соколову, сменившему ушедшего на пенсию первого капитана ледокола «Ленин» П.А. Пономарева, почетному работнику морского флота, почетному полярнику были вручены ордена Ленина и Октябрьской революции, а в 1981 году было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
Несмотря на то, что системы и оборудование АППУ ОК-900 работали надежно, без отказов, начиная с 1984 года атомный ледокол «Ленин» эксплуатировался только на трассе Мурманск – остров Диксон в течение июня-декабря, т. е. в наиболее благоприятных ледовых условиях. Это было вызвано ухудшившимся состоянием корпусных и внутрикорпусных конструкций судна, поскольку проектный ресурс корпуса ледокола – 25 лет – был уже выработан. В конце 1989 года по совокупности показателей состояния корпусных и судовых конструкций было принято решение о прекращении эксплуатации ледокола.
Пройдемся теперь по внутренним помещениям ледокола,за исключением рубки.
Пост получился большой,громоздкий и представляет собой в большей степени компиляцию всякой информации:-((
Я понимаю,что это все является масштабным повторением огромного количества фотографий людей посетивших на экскурсиях корабль,тем более,что водят по одним и тем же местам.Но мне было интересно самому в этом разобраться.
Это наш гид по атомоходу:
Речь шла о создании такого судна, которое очень долго может плавать без захода в порты за топливом.
Ученые подсчитали, что атомный ледокол будет расходовать в сутки 45 граммов ядерного горючего - столько, сколько уместится в спичечной коробке. Вот почему атомоход, практически имея неограниченный район плавания, сможет побывать за один рейс и в Арктике, и у берегов Антарктиды. Для судна с атомной энергетической установкой дальность расстояния - не препятствие.
Первоначально нас собрали в этом зале для кратенького введения в экскурсию и разделили на две группы.
Адмиралтейцы имели немалый опыт по ремонту и строительству ледоколов. Еще в 1928 г. они капитально отремонтировали "дедушку ледокольного флота" - знаменитый "Ермак".
Строительство ледоколов и ледокольно-транспортных судов на заводе было связано с новым этапом в развитии советского судостроения - применением электросварки вместо клепки. Коллектив завода был одним из инициаторов этого новшества. Новый метод успешно испытали на строительстве ледоколов типа "Седов". Ледоколы "Охотск", "Мурман", "Океан", при постройке которых широко применялась электросварка, показали прекрасные эксплуатационные качества; их корпус оказался более прочным по сравнению с другими судами.
Перед Великой Отечественной войной на заводе построили крупное ледокольно-транспортное судно "Семен Дежнев", которое сразу же после ходовых испытаний направилось в Арктику для вывода зазимовавших там караванов. Вслед за "Семеном Дежневым" было спущено на воду ледокольно-транспортное судно "Леваневский". После войны завод построил еще один ледокол и несколько самоходных паромов ледокольного типа.
Над проектом трудился большой научный коллектив, возглавляемый выдающимся советским физиком академиком А. П. Александровым. Под его руководством работали такие крупные специалисты как И. И. Африкантов, А. И. Брандаус, Г. А. Гладков, Б. Я. Гнесин, В. И. Неганов, Н. С. Хлопкин, А. Н. Стефанович и Другие.
Поднимаемся на этаж выше
Размеры атомохода были выбраны с учетом требований эксплуатации ледоколов на Севере и обеспечения его наилучших мореходных качеств: длина ледокола 134 м, ширина 27,6 м, мощность на валу 44 000 л. с., водоизмещение 16000 т, скорость хода 18 узлов на чистой воде и 2 узла во льдах толщиной более 2 м.
Длинные коридоры
Запроектированная мощность турбоэлектрической установки не имеет себе равных. Атомный ледокол по своей мощности в два раза превосходит американский ледокол "Глетчер", считавшийся крупнейшим в мире.
Особое внимание при проектировании корпуса судна было обращено на форму носовой оконечности, от которой во многом зависят ледокольные качества судна. Выбранные для атомохода обводы по сравнению с существующими ледоколами позволяют увеличить давление на лед. Кормовая оконечность спроектирована так, что обеспечивает проходимость во льдах при заднем ходе и надежную защиту винтов и руля от ударов льда.
Столовая:
А камбуз? Это полностью электрифицированный комбинат со своей хлебопекарней,горячая пища на электрическом лифте подается из кухни в столовые.
В практике наблюдалось, что ледоколы иногда застревали во льдах не только носом или кормой, но и бортами. Чтобы избежать этого, было решено устроить на атомоходе специальные системы балластных цистерн. Если из цистерны одного борта перекачать воду в цистерну другого борта, то судно, раскачиваясь из стороны в сторону, будет ломать и раздвигать лед бортами. Такая же система цистерн установлена в носу и в корме. А если ледокол не сломает лед с ходу и нос его застрянет? Тогда можно перекачать воду из кормовой дифферентной цистерны в носовую. Давление на лед увеличится, он сломается, и ледокол выйдет из ледового плена.
Чтобы обеспечить непотопляемость такого большого судна, в случае если обшивка будет повреждена, корпус решили подразделить на отсеки одиннадцатью главными поперечными водонепроницаемыми переборками. При расчете атомного ледокола конструкторы обеспечили непотопляемость судна при затоплении двух наибольших отсеков.
Коллектив строителей полярного гиганта возглавил талантливый инженер В. И. Червяков.
В июле 1956 г. была заложена первая секция корпуса атомного ледокола.
Для разбивки на плазе теоретического чертежа корпуса требовалась огромная площадь - около 2500 квадратных метров. Вместо этого разбивку произвели на особом щите с помощью специального инструмента. Это позволило сократить площадь для разметки. Затем изготавливались чертежи-шаблоны, которые фотографировались на фотопластинки. Проекционный аппарат, в который помещали негатив, воспроизводил на металле световой контур детали. Фотооптический метод разметки позволил снизить трудоемкость плазовых и разметочных работ на 40%.
Попадаем в машинный отсек
Атомный ледокол как наиболее мощное судно во всем ледокольном флоте предназначен для борьбы со льдами в самых тяжелых условиях; поэтому его корпус должен быть особенно прочным. Высокую прочность корпуса решено было обеспечить применением стали новой марки. Эта сталь обладает повышенной ударной вязкостью. Она хорошо сваривается и имеет большую сопротивляемость распространению трещин при низких температурах.
Конструкция корпуса атомохода, система его набора также отличалась от других ледоколов. Днище, борта, внутренние палубы, платформы и верхняя палуба в оконечностях набирались по поперечной системе набора, а верхняя палуба в средней части ледокола - по продольной системе.
Корпус высотой в добрый пятиэтажный дом состоял из секций весом до 75 т. Таких крупных секций насчитывалось около двухсот.
Сборку и сварку таких секций вел участок предварительной сборки корпусного цеха.
Интересно отметить, что на атомоходе имеются две электростанции, способные обеспечить энергией город с 300-тысячным населением. На судне не нужны ни машинисты, ни кочегары: вся работа электростанций автоматизирована.
Следует сказать о новейших электродвигателях гребных винтов. Это- уникальные машины, изготовленные в СССР впервые, специально для атомохода. Цифры говорят за себя: вес среднего двигателя 185 т, мощность почти 20000 л. с. Двигатель пришлось доставить на ледокол в разобранном виде, по частям. Погрузка двигателя на судно представляла большие трудности.
Здесь тоже любят чистоту
С участка предварительной сборки готовые секции поступали прямо на стапель. Сборщики и проверщики без промедления устанавливали их на место.
При изготовлении узлов для первых опытно-штатных секций выяснилось, что стальные листы, из которых они должны быть изготовлены, весят 7 т, а имевшиеся на заготовительном участке подъемные краны обладали грузоподъемностью только до 6 т.
Прессы тоже были недостаточной мощности.
Следует рассказать еще об одном поучительном примере тесного содружества рабочих, инженеров и ученых.
По утвержденной технологии конструкции из нержавеющей стали сваривались вручную. Было проведено более 200 экспериментов; наконец, режимы сварки были отработаны. Пять сварщиков-автоматчиков заменили 20 сварщиков-ручников, которых перевели работать на другие участки.
Был, например, такой случай. Из-за очень больших габаритов нельзя было доставить по железной дороге на завод фор- и ахтерштевень - основные конструкции носа и кормы судна. Массивные, тяжелые, весом 30 и 80 г, - они не помещались ни на каких железнодорожных платформах. Инженеры и рабочие решили изготовить штевни непосредственно на заводе, сварив их отдельные части.
Чтобы представить сложность сборки и сварки монтажных стыков этих штевней, достаточно сказать, что минимальная толщина свариваемых частей достигала 150 мм. Сварка форштевня продолжалась 15 суток в 3 смены.
Пока на стапеле воздвигался корпус, в различных цехах завода изготавливались и монтировались детали, трубопроводы, приборы. Многие из них поступали с других предприятий. Главные турбогенераторы строились на Харьковском электромеханическом заводе, гребные электродвигатели - на ленинградском заводе "Электросила" имени С. М. Кирова. Такие электродвигатели создавались в СССР впервые.
В цехах Кировского завода собирались паровые турбины.
Использование новых материалов потребовало изменения многих установившихся технологических процессов. На атомоходе монтировались трубопроводы, которые соединялись раньше путем спайки.
В содружестве со специалистами сварочного бюро завода работники монтажного цеха разработали и внедрили электродуговую сварку труб.
Для атомохода потребовалось несколько тысяч труб различной длины и диаметра. Специалисты подсчитали, что если трубы вытянуть в одну линию, их длина составит 75 километров.
Наконец подоспело время завершения стапельных работ.
Перед спуском возникала то одна трудность, то другая.
Так, нелегким делом оказалась установка тяжелого пера руля. Поставить его на место обычным способом не позволяла сложная конструкция кормовой оконечности атомохода. Кроме того, к моменту установки огромной детали верхнюю палубу уже закрыли. В этих условиях рисковать было нельзя. Решили провести "генеральную репетицию" - поставили сначала не настоящий баллер, а его "двойник" - деревянный макет таких же размеров. "Репетиция" удалась, расчеты подтвердились. Вскоре многотонная деталь была быстро заведена на место.
Спуск ледокола на воду был уже не за горами. Большой спусковой вес судна (11 тысяч тонн) затруднял проектирование спускового устройства, хотя специалисты занимались этим устройством почти с момента закладки первых секций на стапеле.
По расчетам проектной организации, для осуществления спуска ледокола "Ленин" на воду требовалось удлинить подводную часть спусковых дорожек и углубить дно за котлованом стапеля.
Группа работников конструкторского бюро завода и корпусного цеха, разработала более совершенное спусковое устройство по сравнению с первоначальным проектом.
Впервые в практике отечественного судостроения было применено сферическое деревянное поворотное устройство и целый ряд других новых конструктивных решений.
Для уменьшения спускового веса, обеспечения большей устойчивости при спуске на воду и торможения судна, сошедшего со стапеля на воду, под корму и нос завели специальные понтоны.
Корпус ледокола был освобожден от строительных лесов. Окруженный портальными кранами, сверкая свежей краской, он был готов отправиться в свой первый короткий путь - на водную гладь Невы.
Идем дальше
Спускаемся
. . . ПЭЖ. Непосвященному человеку эти три буквы ничего не говорят. ПЭЖ - пост энергетики и живучести - мозг управления ледоколом. Отсюда с помощью приборов-автоматов инженеры-операторы - люди новой на флоте профессии - могут на расстоянии управлять работой парогенераторной установки. Отсюда поддерживается необходимый режим работы "сердца" атомохода - реакторов.
Опытные моряки, много лет плавающие на судах различных типов, удивляются: специалисты ПЭЖ поверх обычной морской формы носят белоснежные халаты.
Пост энергетики и живучести, а также ходовая рубка и каюты экипажа расположены в центральной надстройке.
А теперь дальше по истории:
5 декабря 1957 г. С утра непрерывно моросил дождь, временами падал мокрый снег. С залива дул резкий, порывистый ветер. Но люди словно не замечали хмурой ленинградской погоды. Задолго до спуска ледокола площадки вокруг стапеля заполнились людьми. Многие поднялись на строившийся по соседству танкер.
Ровно в полдень атомоход "Ленин" встал на якорь в том самом месте, где в памятную ночь 25 октября 1917 г. стояла "Аврора" - легендарный корабль Октябрьской революции.
Строительство атомохода вступило в новый период -началась его достройка на плаву.
Атомная энергетическая установка - важнейший участок ледокола. Над конструированием реактора трудились виднейшие ученые. Каждый из трех реакторов по своей мощности почти в 3,5 раза превосходит реактор первой в мире атомной электростанции Академии Наук СССР.
ОК-150 «Ленин» (до 1966г.)
Номинальная мощность реактора, ВМт 3х90
Номинальная паро-производительность, т/ч 3х120
Мощность на винтах, л/с 44 000
Компоновка всех установок - блочная. Каждый блок включает в себя реактор водо-водяного типа (т.е. вода является и теплоносителем, и замедлителем нейтронов), четыре циркуляционных насоса и четыре парогенератора, компенсаторы объема, ионообменный фильтр с холодильником и другое оборудование.
Реактор, насосы и парогенераторы имеют отдельные корпуса и соединены друг с другом короткими патрубками типа «труба в трубе». Все оборудование расположено вертикально в кессонах бака железоводной защиты и закрыто малогабаритными блоками защиты, что обеспечивает легкую доступность при ремонтных работах.
Ядерный реактор- это техническая установка, в которой осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер тяжелых элементов с освобождением ядерной энергии. Реактор состоит из активной зоны и отражателя. Реактор водо-водяного типа - вода в нем является и замедлителем быстрых нейтронов и охлаждающей и теплообменной средой Активная зона содержит ядерное топливо в защитном покрытии (тепловыделяющие элементы - ТВЭЛы) и замедлитель. ТВЭЛы, имеющие вид тонких стержней, собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие конструкции называются тепловыделяющими сборками ТВС.
ТВЭЛы, имеющие вид тонких стержней, собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие конструкции называются тепловыделяющими сборками (ТВС). Активная зона реактора представляет собой совокупность активных частей свежих тепловыделяющих сборок (СТВС), которые в свою очередь состоят из тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ). В реактор помещаются 241 СТВС. Ресурс современной активной зоны (2,1- 2,3 млн. МВт час.) обеспечивает энергетические потребности судна с ЯЭУ в течение 5-6 лет. После того, как энергоресурс активной зоны исчерпан, проводится перезарядка реактора.
Корпус реактора с эллиптическим днищем изготовлен из низколегированной теплостойкой стали с антикоррозийной наплавкой на внутренних поверхностях.
Принцип действия АППУ
Тепловая схема ППУ атомного судна состоит из 4-х контуров.
Через активную зону реактора прокачивается теплоноситель I контура (вода высокой степени очистки). Вода нагревается до 317 градусов, но не превращается в пар, поскольку находится под давлением. Из реактора теплоноситель 1 контура поступает в парогенератор, омывая трубы, внутри которых протекает вода II контура, превращающаяся в перегретый пар. Далее теплоноситель I контура циркуляционным насосом снова подается в реактор.
Из парогенератора перегретый пар (теплоноситель II контура) поступает на главные турбины. Параметры пара перед турбиной: давление - 30 кгс/см2 (2,9 МПа), температура - 300 °С. Затем пар конденсируется, вода проходит систему ионообменной очистки и снова поступает в парогенератор.
III контур предназначен для охлаждения оборудования АППУ, в качестве теплоносителя используется вода высокой чистоты (дистиллят). Теплоноситель III контура имеет незначительную радиоактивность.
IV контур служит для охлаждения воды в системе III контура, в качестве теплоносителя используется морская вода. Также IV контур используется для охлаждения пара II контура при разводке и расхолаживании установки.
АППУ выполнена и размещена на судне таким образом, чтобы обеспечить защиту экипажа и населения от облучения, а окружающую среду - от загрязнения радиоактивными веществами в пределах допустимых безопасных норм как при нормальной эксплуатации, так и при авариях установки и судна за счет. С этой целью на возможных путях выхода радиоактивных веществ созданы четыре защитных барьера между ядерным топливом и окружающей средой:
первый - оболочки топливных элементов активной зоны реактора;
второй - прочные стенки оборудования и трубопроводов первого контура;
третий - защитная оболочка реакторной установки;
четвертый - защитное ограждение, границами которого являются продольные и поперечные переборки, второе дно и настил верхней палубы в районе реакторного отсека.
Каждый хотел почуствовать себя немножко героем:-)))
В 1966 году было установлено два ок-900 вместо трех ок-150
ОК-900 “Ленин”
Номинальная мощность реактора, ВМт 2x159
Номинальная паро-производительность, т/ч 2x220
Мощность на винтах, л/с 44000
Помещение перед реакторным отсеком
Окна в реакторный отсек
В феврале 1965 г. произошла авария во время плановых ремонтных работ на реакторе №2 атомного ледокола "Ленин". В результате ошибки операторов активная зона на некоторое время была оставлена без воды, что вызвало частичное повреждение примерно 60% тепловыделяющих сборок.
При поканальной перегрузке удалось выгрузить из активной зоны лишь 94 из них, остальные 125 оказались неизвлекаемыми. Эта часть была выгружена вместе с экранной сборкой и помещена в специальный контейнер, который был заполнен твердеющей смесью на основе футурола и затем хранился в береговых условиях около 2 лет.
В августе 1967 г. реакторный отсек с ядерной энергетической установкой ОК-150 и собственными герметичными переборками был затоплен непосредственно с борта ледокола "Ленин" через днище в мелководном заливе Цивольки в северной части архипелага Новая Земля на глубине 40-50 м.
Перед затоплением из реакторов было выгружено ядерное топливо, а их первые контуры промыты, осушены и герметизированы. По данным ЦКБ "Айсберг", реакторы перед затоплением были заполнены твердеющей смесью на основе футурола.
Контейнер со 125 отработавшими тепловыделяющими сборками, заполненный футуролом, был перенесен с берега, размещен внутри специального понтона и затоплен. К моменту аварии судовая ядерная энергетическая установка проработала около 25.000 часов.
После этого ок-150 и были заменены на ок-900
Еще раз о принципах работы:
Как действует атомная энергетическая установка ледокола?
В реакторе в особом порядке помещаются стержни урана. Система урановых стержней пронизывается роем нейтронов, своего рода "запалов", вызывающих распад атомов урана с выделением огромного количества тепловой энергии. Стремительное движение нейтронов укрощается замедлителем. Мириады управляемых атомных взрывов, вызванных потоком нейтронов, происходят в толще урановых стержней. В результате образуется так называемая цепная реакция.
Чб фотографии не мои
Особенность атомных реакторов ледокола состоит в том, что в качестве замедлителя нейтронов применен не графит, как на первой советской атомной электростанции, а дистиллированная вода. Урановые стержни, помещенные в реактор, окружены чистейшей водой (дважды дистиллированной). Если ею наполнить до горлышка бутылку, то абсолютно нельзя будет заметить, налита в бутылку вода или нет: настолько прозрачна вода!
В реакторе вода нагревается выше температуры плавления свинца - более 300 градусов. Вода при этой температуре не закипает потому, что находится под давлением в 100 атмосфер.
Вода, находящаяся в реакторе, радиоактивна. С помощью насосов ее прогоняют через специальный аппарат-парогенератор, где она своим теплом превращает в пар уже нерадиоактивную воду. Пар поступает в турбину, вращающую генератор постоянного тока. Генератор питает током гребные электродвигатели. Отработавший пар направляется в конденсатор, где снова превращается в воду, которая насосом опять нагнетается в парогенератор. Таким образом,в системе сложнейших механизмов происходит своеобразный круговорот воды.
Ч-б фотографии взяты мною из интернета
Реакторы установлены в специальные металлические барабаны, вваренные в бак из нержавеющей стали. Сверху реакторы закрыты крышками, под которыми расположены различные приспособления для автоматического подъема и перемещения урановых стержней. Всю работу реактора контролируют приборы, а при необходимости в действие вступают "механические руки"-манипуляторы, которыми можно управлять издали, находясь за пределами отсека.
В любое время реактор можно осмотреть с помощью телевизора.
Все, что представляет опасность своей радиоактивностью, тщательно изолировано и расположено в специальном отсеке.
Система дренажей отводит опасные жидкости в особую цистерну. Имеется также система и для улавливания воздуха со следами радиоактивности. Воздушный поток из центрального отсека выбрасывается через грот-мачту на высоту 20 м.
Во всех уголках судна можно увидеть специальные приборы-дозиметры, готовые в любой момент известить о повышенной радиоактивности. Кроме того, каждый член экипажа снабжен индивидуальным дозиметром карманного типа. Безопасная эксплуатация ледокола обеспечена полностью.
Конструкторы атомохода предусмотрели всевозможные случайности. Если выйдет из строя один реактор, то его заменит другой. Одну и ту же работу на судне могут выполнить несколько групп одинаковых механизмов.
Таков основной принцип работы всей системы атомной энергетической установки.
В отсеке, где помещаются реакторы, имеется огромное количество труб сложных конфигураций и больших размеров. Трубы необходимо было соединять не как обычно, при помощи фланцев, а сваривать встык с точностью до одного миллиметра.
Одновременно с монтажом атомных реакторов быстрым темпом устанавливались главные механизмы машинного отделения. Здесь монтировались паровые турбины, вращающие генераторы,
на ледоколе; только одних электродвигателей различной мощности на атомоходе более пятисот!
Коридор перед медпунктом
Пока шел монтаж энергетических систем, инженеры работали над тем, как лучше и быстрее смонтировать и ввести в строй систему управления судовыми механизмами.
Все управление сложным хозяйством ледокола осуществляется автоматически, непосредственно из ходовой рубки. Отсюда капитан может изменить режим работы гребных двигателей.
Собственно медпункт:Медицинские кабинеты - терапевтический, зубоврачебный рентгеновский, физиотерапевтический, операционная? процедур: юя а также лаборатория и аптека - оборудованы новейшей лечебно-профилактической аппаратурой.
Работы, связанные со сборкой и установкой надстройки судна, Предстояла нелегкая задача: собрать огромную надстройку, весившую около 750 т. В цехе были построены для ледокола также катер с водометным движителем, грот- и фокмачты.
Собранные в цехе четыре блока надстройки были доставлены на ледокол и здесь установлены плавучим краном.
На ледоколе предстояло выполнить огромный объем изоляционных работ. Площадь изоляции составляла около 30000 м2. Для изоляции помещений применялись новые материалы. Ежемесячно предъявлялось для приемки по 100-120 помещений.
Швартовные испытания - третий по счету (после стапельного периода и достройки на плаву) этап сооружения каждого судна.
До запуска парогенераторной установки ледокола пар должен был подаваться с берега. Устройство паропровода осложнялось отсутствием специальных гибких шлангов большого сечения. Применить паропровод из обычных металлических труб, намертво закрепленных, не представлялось возможным. Тогда по предложению группы новаторов применили особое шарнирное устройство, обеспечивавшее надежную подачу пара по паро-проводу на борт атомохода.
Первыми были запущены и испытаны пожарные электронасосы, а потом и вся пожарная система. Затем, начались испытания вспомогательной котельной установки.
Двигатель заработал. Дрогнули стрелки приборов. Минута, пять, десять. . . Двигатель работает отлично! А через некоторое время монтажники приступили к регулировке приборов, контролирующих температуру воды и масла.
При испытании вспомогательных турбогенераторов и дизель-генераторов понадобились специальные устройства, позволяющие загружать два параллельно работающих турбогенератора.
Как же проходило испытание турбогенераторов?
Основная трудность заключалась в том, что регуляторы напряжения в ходе работы потребовалось заменить новыми, более совершенными, обеспечивающими автоматическое поддерживание напряжения даже в условиях большой перегрузки.
Швартовные испытания продолжались. В январе 1959 г. турбогенераторы со всеми обслуживающими их механизмами и автоматами были налажены и проверены. Одновременно с испытанием вспомогательных турбогенераторов прошли испытания электронасосов, вентиляционной системы и другого оборудования.
Пока испытывались механизмы, полным ходом проводились и другие работы.
Успешно выполняя свои обязательства, адмиралтейцы в апреле закончили испытания всех главных турбогенераторов и гребных электродвигателей. Результаты испытаний оказались отличными. Подтвердились все расчетные данные, сделанные учеными, конструкторами, проектировщиками. Первый этап испытаний атомохода был закончен. И закончен Успешно!
В апреле 1959 г.
В дело вступили монтажники трюмного отделения.
Первенец советского атомного флота ледокол "Ленин" -судно, прекрасно оборудованное всеми средствами современной радиосвязи, локационными установками, новейшим навигационным оборудованием. На ледоколе установлены два радиолокатора - ближнего и дальнего действия. Первый предназначен для решения оперативных навигационных задач, второй - для наблюдения за окружающей обстановкой и вертолетом. Кроме того, он должен дублировать локатор ближнего действия в условиях снегопада или дождя.
Аппаратура, размещенная в носовой и кормовой радиорубках, обеспечит надежную связь с берегом, с другими судами и с самолетами. Внутрисудовая связь осуществляется автоматической телефонной станцией на 100 номеров, отдельными телефонами в различных помещениях, а также мощной общесудовой радиотрансляционной сетью.
Работы по монтажу и регулировке средств связи вели специальные бригады монтажников.
Ответственную работу провели электромонтажники по вводу в действие электрорадиоаппаратуры и различных приборов в ходовой рубке.
Атомоход сможет долго плавать без захода в порты. Значит очень важно, где и как будет жить экипаж. Вот почему при создании проекта ледокола особое внимание было уделено жилищно-бытовым условиям команды.
Далее жилые комнаты
. .. Длинные светлые коридоры. Вдоль них расположены матросские каюты, в основном, одноместные, реже - на двух человек. Днем одно из спальных мест убирается в нишу, другое превращается в диван. В каюте, против дивана, - письменный стол и вращающееся кресло. Над столом - часы и полка для книг. Рядом - шкафы для одежды и личных вещей.
В небольшом входном тамбуре находится еще один шкаф - специально для верхней одежды. Над небольшим фаянсовым умывальником укреплено зеркало. Горячая и холодная вода в кранах - круглые сутки. Словом, уютная современная малогабаритная квартира.
Во всех помещениях люминесцентное освещение. Электропроводка скрыта под зашивкой, ее не видно. Стеклянные экраны молочного цвета закрывают лампы дневного света от резких прямых лучей. У каждого спального места небольшой светильник, дающий мягкий розовый свет. После трудового дня, придя к себе в уютную каюту, моряк сможет прекрасно отдохнуть, почитать, послушать радио, музыку...
Есть на ледоколе и бытовые мастерские -сапожная и портновская; имеются парикмахерская, механическая прачечная бани душевые.
Возвращаемся к центральной лестнице
Поднимаемся к каюте капитана
Более полутора тысяч шкафов, кресел, диванов, полочек заняли свои места в каютах и служебных помещениях. Правда, все это изготовляли не только деревообделочники Адмиралтейского завода, но и рабочие мебельной фабрики № 3, завода имени А. Жданова, фабрики "Интурист". Адмиралтейцы же сделали 60 отдельных гарнитуров мебели, а также различные платяные шкафы, койки, столы, подвесные шкафчики и тумбочки - красивую добротную мебель.