В апреле 1948 года пускалась первая очередь за­вода Д-1, состоявшая из 256 разделительных машин ОК-7. Первоначально на них обучали обслуживаю­щий персонал. К 14 июля закончили монтаж первых четырех каскадов, каждый из которых содержал 126 ступеней ОК-7, соединенных в блоки по 15—16 штук. Каждый блок мог отсекаться от остальных моторными клапанами, и поток газа направлялся по обводным (байпасным) коммуникациям. После заполнения гек-сафторидом урана каждого каскада в отдельности, их объединили в двойной каскад. Принятие такой схемы для диффузионного завода было связано с тем, что, не имея до этого никакого опыта работы с большими каскадами диффузионных машин, специалисты опаса­лись, что гидравлическая устойчивость большого кас­када окажется недостаточной и возникающие вследс­твие этого колебания газовых потоков будут уменьшать эффект разделения. Каждый участок располагался в герметически плотном металлическом отсеке - каньоне. Это позволяло вести монтаж и наладку отсеками, соблюдая высокие требования «гигиены» машин и упрощало проведение всех последующих монтажных и наладочных операций. Второе решение в пользу схе­мы двойного каскада было связано с необходимостью промежуточной очистки гексафторида урана от «лег­ких» примесей продуктов разложения и натекающего в систему воздуха. Каждый участок имел отдельный щит технологического контроля. Таким образом, при эксплуатации облегчалось поддержание заданного температурного режима и минимальной влажности воздуха (в большинство отсеков поступал осушенный воздух). В тех условиях разделение на отсеки помог­ло в проведении ремонтных работ, массовой замене оборудования, и в дальнейшем - в антикоррозион­ной (пассивирующей) обработке. Цепочка из четырех каскадов ОК-7 проработала в указанном режиме до декабря 1948 года. «Питание» машин производилось из 60-литровых баллонов.

Важнейшей проблемой в дальнейшей работе стали потери газа из-за его взаимодействия со стенками машин. Гексафторид урана - очень «агрессивный» газ. При взаимодействии со многими материалами он разлагается. Возникают твердые отложения, при этом сам газ «теряется». Специальные химические исследования показали, что наибольшей коррозион­ной стойкостью при взаимодействии с гексафторидом урана обладают никель и его сплавы. Поэтому решили все детали машины, соприкасающиеся с газом, либо никелировать, либо изготовлять из никеля, в крайнем случае - из меди.

Исключением долгое время оставался электромо­тор (двигатель). Статор и ротор мотора находились в полости, заполненной газом, и изготовлялись обычным способом из пластин трансформаторного железа с очень большой площадью контакта с рабочим газом.

Первые же исследования, произведенные в Ла­боратории № 2 Академии наук СССР, показали, что наибольшие потери имеют место в моторе (60-75 %). Но другого, лучшего мотора в то время не было, и поэтому в течение нескольких лет предпринимались многочисленные попытки уменьшить потери путем покрытия ротора и статора мотора лаками, хоть и взаимодействующими с гексафторидом урана, но сильно уменьшающими площадь контакта. Однако все эти усилия не привели к успеху. Решение воп­роса о снижении потерь в моторной части машины сдвинулось с мертвой точки только после успешно­го изготовления перегородки, отсекающей статор мотора от газовой полости и позволяющей изготов­лять ротор из сплошной стали с «беличьей клеткой» из алюминия.

При испытаниях первых промышленных каскадов обнаружился дефект, с которым сталкивались при испытаниях лабораторных каскадов: некоторые холо­дильники делителей, изготовленные из цельной мед­ной трубки, несмотря на предварительное испытание высоким давлением, через некоторое время после пребывания в среде гексафторида урана начинали про­пускать воду в газовую полость машины. Конструкция холодильника в виде змеевиков из тонкостенных медных труб оказалась неприемлемой. Из-за отсутствия специальных приборов, непрерывно контролирующих попадание влаги в вакуумный объем каскадов, невоз­можно было быстро и своевременно обнаружить и локализовать аварийную ситуацию.

После запуска в эксплуатацию машин ОК-7, а потом ОК-8 и ОК-9, они начали выходить из строя. Стали заклинивать шариковые подшипники электропривода компрессора, вращающиеся со скоростью шесть ты­сяч оборотов в минуту. Одни выходили из строя через несколько сотен часов работы, а другие - буквально через несколько десятков часов. Иногда за сутки вы­ходило из строя до 50 компрессоров. Их замена не прекращалась ни днем, ни ночью. Работа осложнялась тем, что все машины, находящиеся в работе, были заполнены гексафторидом урана. Из-за вышедшего из строя компрессора приходилось останавливать и отключать от каскада байпасируемый по газу блок из 14 машин, откачивать из него рабочий газ, снимать с места и транспортировать в цех ревизии. При демон­таже воздух попадал в бак-делитель и соприкасался с «нежными» фильтрами, которые были очень чувс­твительны к влаге и подвержены коррозии. После за­мены подшипников собранную машину проверяли на вакуумную плотность — проводилась откачка воздуха, наполнение газом.

В то время не было полноценной смазки, способной работать в среде гексафторида урана. Температурные режимы и влияние различных факторов на работоспособность подшипников не были изучены. Масленки, установленные на машинах, из-за недостатков в конс­трукции не обеспечивали надежной и бесперебойной подачи смазки. Маслопроводы в виде тонких впаянных незащищенных медных трубок оказались неудачными. Имело место самопроизвольное вытекание смазки при невозможности какого-либо контроля за ее на­личием и дозировкой подачи. В результате большое количество компрессоров оставалось без смазки, да и режимы их работы по нагрузке, температуре еще не были отработаны.

Истинную причину заклинивания подшипников или их быстрого износа установили на основе обширного анализа состояния оборудования и эксперименталь­ных работ. При разработке электропривода компрес­сора конструкторы выдали очень жесткие требования по точности подшипников и размеру радиального люфта. Выбранные люфты и конусные посадки не учитывали реального температурного расширения деталей в подшипниковой паре, происходившего в условиях плохого теплоотвода от ротора в вакуумной среде. При этом способе теплоотвода температура внутреннего кольца шарикоподшипника была выше температуры наружного, и при некотором значении разности температур это приводило к заклиниванию. Было принято решение - на всех машинах (более 5500!) заменить подшипники и откорректировать параметры их посадки. После такой замены подшипники стали работать нормально. Весной 1948 года на комбинат прибыл заместитель председателя Совета Министров СССР В.А. Малышев. Это было время непрерывного поступления обору­дования. Разгрузочные площадки отсутствовали. Складских помещений не хватало, да и вновь строя­щиеся не обеспечивали сохранность оборудования, которое складировалось «навалом», что приводило к его порче.

По итогам поездки 22 мая новым директором завода № 813 был назначен А.Л. Кизима, до этого - директор Ленинградского Кировского завода Министерства транспортного машиностроения СССР. Одновременно произошли другие перестановки в руководящем соста­ве предприятия. А.И. Чурин переведен на должность главного инженера, И.К. Кикоин назначен замести­телем директора и научным руководителем завода. Заместителем главного инженера и начальником глав­ного корпуса стал М.П. Родионов, работавший ранее главным инженером завода. Главный конструктор ОКБ ЛКЗ Н.М. Синев переведен на должность начальника технического отдела.
Постановление Совета Министров СССР от 22 мая 1948 года предписывало предъявить к пуску первую очередь завода Д-1. Вторая очередь завода пускалась в июле и состояла из 14 каскадов машин ОК-7. Первая четверка каскадов продолжала работать автономно. К моменту пуска второй очереди была подготовлена станция сухого воздуха, которая обеспечивала подде­ржание влажности воздуха в рабочих отсеках на уровне одного грамма на кубометр. После окончания монтажа следующих 256 машин ОК-7 они были подключены к работающим агрегатам. На основе опытных данных при проектировании технологических цепочек, состоящих из разделительных машин, через каждые 500 машин были предусмотрены промежуточные установки для очистки рабочего газа от примесей продуктов раз­ложения, натекающего в систему воздуха, и отбора окончательной продукции. В определенном месте каскадной цепочки были помещены конденсационно-испарительные установки (КИУ).

Очистительное действие КИУ основано на фракци­онной разгонке трудно конденсирующихся примесей от легко конденсирующего гексафторида урана. По первоначальному проекту в качестве источника холо­да для конденсации газа предлагалось использовать жидкий воздух. Это приводило к потере вакуума в оборудовании. От него частично отказались и стали использовать твердую углекислоту (сухой лед), что дало значительную экономию холода. Но пострадали жители Свердловска: они остались без мороженого, так как весь запас сухого льда Свердловского хладо­комбината по распоряжению правительства ушел на технологические цели.

Испытания цепочек каскадов, составленных по схеме двойного каскада и оснащенных полным комп­лектом средств автоматического регулирования про­межуточной очистки, позволили произвести отработку технологии промышленного производства. Результаты определения механического ресурса испытанных компрессоров и срока службы фильтров делителей позволили сделать заключение о пригодности машин для промышленных испытаний. Следует отметить, что эксплуатация первых машин ОК-7 проходила в условиях, резко отличавшихся от требований, предус­мотренных техническим проектом: температура воды и воздуха имела резко завышенное значение, отсутс­твовал кондиционированный воздух и т. д.

Первой серьезной трудностью по ходу монтажа оборудования стало обеспечение его вакуумной плот­ности. В таких масштабах вакуумноплотного оборудо­вания никогда не производилось. Уровень техники был довольно низок. Отыскание места течи велось обмы-ливанием соединений или подозрительного места. При создании избыточного давления в оборудовании в местах неплотных соединений появлялись мыльные пузыри. Естественно, этот способ контроля приводил к большим потерям времени, требовал большой ловкос­ти и мастерства от вакуумщиков. Поистине выдающих­ся результатов в этом деле добился аппаратчик В.Ш. Ахмадеев, который часто интуитивно определял места возможной протечки воздуха. Течеискатели появились только в конце монтажа последних машин ОК-9.

Отсутствие опыта у персонала, проводившего монтаж оборудования и его вакуумные испытания, приводило к загрязнению внутренней полости машин маслом из вакуумных насосов и манометров, а также к попаданию пыли внутрь машин. Это заставило устано­вить жесткие требования при проведении испытаний в отсеках. Запрещалось производство монтажных работ по основному оборудованию при наличии недоделок строительной и электромонтажной части. Не разреша­лось входить в помещение главного корпуса без хала­тов и тапочек. Много сил и времени занимала проверка правильности установки обойм делящих фильтров - нередко выявлялись обоймы с поломанными при мон­таже фильтрами.

К началу монтажа оборудования третьей очереди был накоплен некоторый опыт эксплуатации ОК-7, показавший, что механическая надежность компрессо­ров этих машин значительно выше предполагавшейся. С точки зрения механической надежности основного оборудования можно было считать, что отечественные заводы создали уникальные машины. После окончания монтажа третьей очереди все машины были заполнены гексафторидом урана и включены в работу. Получен­ные результаты дали основание считать, что решение проблемы разделения изотопов урана находится на правильном пути. Пуск третьей очереди завода Д-1 состоялся в октябре 1948 года.

К началу монтажа машин четвертой очереди в декабре 1948 год уже накопился определенный опыт эксплуатации машин первой и второй очереди. При оп­ределении режима обработки горячим гексафторидом урана принципиальное значение имел выбор темпера­туры и давления рабочего газа, а также длительность горячей обработки. К концу 1948 года все машины четвертой очереди обработали по специальной методике и включили в технологическую цепочку.

При пуске пятой очереди решили проверить в про­изводственных условиях возможность фторирования уже собранных, готовых к работе машин. Опыты, проведенные в центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ), не дали положительных результатов. Фториро­вание машин пятой очереди оказалось весьма слабым и не смогло существенным образом повлиять как на коррозионные потери в этих машинах, так и на пове­дение пористых перегородок (фильтров) в процессе эксплуатации.

Если при монтаже первых пяти очередей завода Д-1 устанавливались машины ОК-7 и ОК-8, то уже при мон­таже шестой очереди, помимо ОК-8, вводились маши­ны ОК-9. При переходе от ОК-8 к ОК-9 в процессе пуска и выведения участков на заданный гидравлический режим появились «грубые» воздушные течи. Машины ОК-9 в двигателе компрессора имели керамическую втулку-рубашку, отделяющую вакуумную полость ро­тора от статора. Выяснилось, что при выходе из строя подшипников керамическая рубашка из-за перегре­ва лопалась. Дирекция завода установила ночные дежурства. А.Л. Кизима, А.И. Чурин, М.П. Родионов, сменяя друг друга, не покидали производство.
Положение было критическим. В течение почти целого года с момента пуска завода основное техно­логическое оборудование не обеспечивало требуемых параметров работы - машины «съедали» весь рабо­чий газ. Истоки всех проблем лежали в колоссальной спешке. Машины запускались в «сыром» виде. Вышли распоряжение правительства, а затем и приказ ПГУ, которые раз и навсегда установили строгие правила комиссионных испытаний оборудования для раздели­тельной подотрасли атомной промышленности.

Практика показала, что из-за разложения гек-сафторида урана в машинах невозможно полу­чить уран 90-процентной концентрации по 235-му изотопу - не хватало разделительного потенци­ала. Не предусмотренные при проектировании значительные потери гексафторида урана сни­жали проектную мощность завода на 35-50 %. Начальник технического отдела завода Н.М. Синев предложил установить в конце технологической це­почки завода Д-1 новую небольшую машину, имеющую минимальный объем газового заполнения и предельно малые поверхности, контактирующие с гексафторидом урана. Он доложил о своих соображениях начальнику Первого главного управления Б.Л. Ванникову, его заместителю В.С. Емельянову и председателю сек­ции научно-технического совета ПГУ В.А. Малышеву. Предложение Синева было одобрено, и секция НТС № 2 единодушно рекомендовала реализовать этот проект.

Горьковскому заводу № 92 дали задание сконс­труировать и изготовить новый тип диффузионной машины. Относительные потери гексафторида урана в этих машинах было необходимо свести к минимуму.
Задача конструкторов заключалась в том, чтобы только за счет внесения проектных изменений в новую машину максимально сократить в ней коррозионные потери гексафторида урана. Новая машина получила название ОК-6. Было принято решение произвести демонтаж четырех участков машин ОК-7, примыкающих к точке отбора конечного продукта, а на освободившейся площади установить новые машины ОК-6. После окончания монтажа и проверки системы на плотность 26 апреля 1949 года начался запуск машин шестой очереди. 9 июня машины ОК-6 включили в работу. Этой операцией был закончен ввод в эксплуатацию основного технологического оборудования первого газодиффузионного завода в СССР. 

Поиск:

Информеры

Реклама

Фотографии города

-->

Новоуральск

Небольшой городок на среднем урале, почти на границе Европы и Азии, со стотысячным населением, на берегу Верх-Нейвинского пруда в верховьях реки Нейва, окружённый скалами "Висячий камень" и "Семь братьев", "Чёрным" и "Зелёным" мысами, на пике Европа-Азии.

Идея

Мало людей, живущих в городе, который знают историю его возникновения, не говоря уже о гостях. Я старался собрать как можно больше материалов и объединить их все воедино на этом сайте, дабы донести до людей идею возникновения нашего города.

Правовая информация

Владелец: nops
Адрес: г.Новоуральск,
Рабочий: +7(34370) 7-55-01
Почта: nops@novour.com