КМЗ заменил недружественного поставщика дизель-генераторов для АЭС и выиграл с ними три номинации в конкурсе 3D-моделирования

Над дизель-генератором работали…

XXI Конкурс асов 3D-моделирования — ежегодное состязание профессиональных пользователей систем автоматизированного проектирования (САПР) КОМПАС-3D, прошел в 2023-м году 15 декабря. Команда КМЗ из 12 человек представляла проект импортозамещенного дизельного электрогенератора 15Д100. Это устройство для подачи энергии на атомную электростанцию, когда основной источник питания отключен.

Генератор заявили в самой престижной номинации – «свыше 5000 тысяч деталей в сборке». Их было заметно больше, чем пять тысяч – 16 980. Параллельно в конкурсе и в той же номинации участвовал представленный КМЗ маломерный рабочий катер БОБР, но все призы достались дизель-генератору, и он ничего не получил.

15Д100 стал не только лучшим в своей номинации, он удостоился приза зрительских симпатий (по итогам голосования в соцсетях) и был назван лучшим проектом в номинации «Успешное импортозамещение изделий».

В 2023-м году на конкурс подали заявки 75 компаний – 139 работ. Главными конкурентами КМЗ были «Северсталь» и ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет им И.П. Бардина». Первая компания представила кольцевой металлургический кран (и заняла второе место), а второй участник – кристаллизатор МНЛЗ (он получил спецприз экспертной комиссии). Третье же место в номинации получила Борона зубовая шарнирная (выравнивает и рыхлит почву).

Замещали, но с нуля

Значительную роль в поставках и наладке 15Д100 на разных предприятиях холдинга КМЗ играет уже не первый год. Еще в 2020-м Нижегородский метрополитен приглашал (https://www.atomic-energy.ru/news/2020/05/13/103602) специалистов завода для модернизации и ремонта этих изделий. Дизель-генераторы устанавливают на стратегических объектах в качестве резервным источников энергии – на атомных станциях, в метрополитенах.

Сам по себе дизель-генератор 15Д100 не нов. Серию Д100 (двухтактные, десятицилиндровые, двухвальные, с противоположно движущимися поршнями двигатели) начали серийно выпускать еще 1955-м году совместно с американскими разработчиками. Производство дизель-генераторов базировалось в Украине. Однако с распадом СССР завод забросили, технология, по сути, оказалась утрачена.

Автоматизированный дизель-электрический агрегат 15Д100 представляет собой комплексную установку, состоящую из дизель-генератора и комплектующего оборудования. Дизель-генератор, в свою очередь, состоит из дизеля и генератора, смонтированных на одной раме и соединенных между собой полужесткой муфтой.

Сам дизель вертикальный, двухтактный, десятицилиндровый, двухвальный, с противоположно движущимися поршнями, непосредственным впрыском топлива, прямоточной продувкой двухступенчатой системой наддува и охлаждением наддувочного воздуха.

В такой стратегической отрасли как атомная энергетика критическая зависимость от иностранных поставщиков, особенно недружественных, недопустима, поэтому КМЗ взялся исправлять ситуацию.

Отказ от ручного управления

Как рассказали руководители проекта Наталья Кегноева и Алексей Скобелкин, работа ведется в рамках договора по импортозамещению украинской продукции с компанией «Росэнергоатом» на изготовление ЗИП для обслуживания дизель-генераторного оборудования «Росатома»

Как рассказал Mashnews один из работников проекта Евгений Балаков, работа по импортозамещению началась с цилиндрово-поршневой группы изделия.

- К конкурсу мы готовились месяца три. Работало много людей, удаленные сотрудники в том числе. Сам дизель у нас был почти готов, не было масляной и топливной систем, системы охлаждения. Когда с ними разобрались, делали, так скажем, обвесы: подогреватели, водомасляные теплообменники, масляные и топливные баки, - рассказал он.

Представленный на конкурсе дизель-генератор выглядит примерно также, как действующий на одной из российских АЭС.

Сложность замещения заключалась в том, что не было конструкторской документации. Ко многим решениям приходили логически, используя наглядные примеры дизель-генераторов для других отраслей. Одним из таких был 10Д100, который ставят на тепловозы.

- Просто дизель-генератор – это ручное управление. Наш – выработка энергии, управляемая дистанционно и автоматически. Полный цикл сборки, если все детали готовы, три-четыре месяца. Детали полностью нашего изготовления, за исключением резинотехнических изделий, их мы закупали, - рассказала начальник участка Ирина Балабанова, под руководством которой и собиралось устройство.

Помимо восстановления по сути утраченной технологии, КМЗ внес ряд усовершенствований.

- Каких-то новых разработок в этой сфере нет, но мы изготавливаем новые комплектующие. Модернизировали фильтры на турбинах: заменили систему поступления воздуха, чтобы он был чище, что продлевает межремонтный ресурс турбин, - отметила Балабанова.

Такие дизель-генераторные установки сейчас в России используются на Кольской, Курской и Нововоронежской АЭС, а также, как ранее упоминалось, в нижегородском метро. Иногда они идут на импорт, например, 15Д100 стоит на АЭС «Пакш» в Венгрии.

Согласно исследованию рынка Инвестиционной группы ПКР (https://prcs.ru/analytics-article/rynok-dizelnyh-elektrostancij/), в 2022-м году доля российских производителей на рынке резервных дизель-генераторов сократилась до 28% (30% в 2021-м, согласно исследованию ВШЭ). Однако это связано не с вытеснением отечественных компаний, а с ростом самого рынка – на 7%. Таким образом исследователи приходят к выводу, что спрос на российские дизель-генераторы на рынке растет. А в связи с тотальными санкциями, его ждет более резкий рост спроса.