El éxito se basa en una producción avanzada, personal altamente calificado y una poderosa oficina de diseño.
Nizhny Tagil, donde se encuentra la empresa principal, JSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod, es el lugar de nacimiento de la primera locomotora de vapor y el mayor proveedor de material rodante de carga para los ferrocarriles de Rusia y los países de la CEI, la ciudad-tanque, que le dio al país y al mundo una gran cantidad de vehículos de combate, algunos de los mejores del planeta. Sin embargo, pocas personas saben que el comienzo de la era espacial también se estableció en gran parte en la tierra Tagil.
El vuelo histórico de Yuri Gagarin no habría tenido lugar sin Uralkriomash, una empresa que forma parte de la corporación UVZ. Los especialistas de Tagil participaron en todos los programas espaciales nacionales. Aquí se desarrollaron instalaciones móviles de reabastecimiento de combustible para vehículos de lanzamiento, lo que garantizó los lanzamientos no solo de la nave espacial Vostok-1, sino también los primeros satélites, así como la implementación de los programas Energia-Buran y Sea Launch.
Al espacio - con oxígeno líquido
En 1946, como resultado del desarrollo de misiles de combate de largo alcance, que comenzó bajo el liderazgo de Sergei Korolev, se creó el escudo de misiles nucleares del país y se abrieron perspectivas para la exploración práctica del espacio ultraterrestre. La nueva tecnología requería una gran cantidad de oxígeno líquido, un oxidante de combustible, por lo que a principios de la década de 1950, con el desarrollo de la investigación espacial en la Unión Soviética, surgió la necesidad de medios para transportar grandes cantidades de oxígeno líquido por ferrocarril, lo que resultó ser una tarea increíblemente difícil. No existía experiencia en la creación de cisternas ferroviarias para el transporte de líquidos criogénicos en el país. La solución a este grave problema se confió a Uralvagonzavod.
Por decreto del Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS como parte de la Empresa Unitaria Estatal "Uralvagonzavod" que lleva el nombre de FEDzerzhinsky el 1 de octubre de 1954, se formó una oficina de diseño especial: OKB-250 para criogénicos tecnología y equipo de lanzamiento terrestre, dirigido por el diseñador jefe Methodius Veremiev, que más tarde se convirtió en la empresa independiente - OJSC "Uralkriomash". De hecho, el trabajo en la creación de un tanque criogénico comenzó dos años antes. Por lo tanto, ya en el mismo año, un equipo de diseñadores desarrolló la documentación para un nuevo vagón cisterna de ferrocarril para el transporte de oxígeno líquido: el producto 8G52. La producción en serie de la novedad, que comenzó al mismo tiempo, marcó el nacimiento de una nueva industria en el país: la ingeniería de transporte criogénico.
La complejidad de los problemas resueltos fue increíblemente alta. El oxígeno líquido reacciona con muchos metales y se evapora rápidamente. Por lo tanto, se seleccionó la aleación de aluminio AMtsS, que no interactúa con el gas líquido, para el recipiente interior del tanque. Otra ventaja fue su excelente soldabilidad. El espacio entre el recipiente interior del tanque y la carcasa exterior se llenó con material aislante del calor: mipora.
En 1954, el futuro académico Sergei Korolev encargó una tarea tecnológica a los ingenieros criogénicos de Uralvagonzavod para la creación de medios para repostar (8G117) y repostar (8G118) con oxígeno líquido del famoso cohete espacial R-7. En 1956, UVZ comenzó la producción de instalaciones de reabastecimiento de oxígeno líquido para vehículos de lanzamiento espacial. Con su ayuda, en agosto de 1957, el misil balístico intercontinental R-7 fue probado en el cosmódromo de Baikonur, un logro sobresaliente de la cohetería doméstica, que aún coloca a las naves espaciales y los satélites terrestres en una órbita cercana a la Tierra. Las instalaciones móviles de repostaje (repostadoras y repostadoras de oxígeno líquido y nitrógeno) para el cohete R-7 con potentes bombas criogénicas aseguraron lanzamientos exitosos de varios satélites terrestres artificiales, estaciones interplanetarias automáticas y la nave espacial Vostok con el primer cosmonauta Yuri Gagarin a bordo.
Cuando se resolvieron los primeros y más difíciles problemas, se sentaron las bases de la tecnología de producción criogénica, los especialistas de la planta comenzaron a trabajar en la confiabilidad de sus productos. El aislamiento de los recipientes criogénicos fue imperfecto, parte del contenido de los tanques se evaporó durante el viaje. A veces llegaban al cosmódromo medio vacíos. Luego, OKB-250 dominó el vacío: el mejor aislante de la naturaleza. En ese momento, ninguna empresa tenía experiencia en la fabricación de grandes recipientes aislados al vacío.
El primer certificado de derechos de autor de la invención, que recibió un grupo de especialistas de OKB-250, fue un certificado para la construcción de un tanque 8G513 con aislamiento de polvo al vacío. Sirvió como prototipo para una nueva generación de tanques criogénicos modernos y resolvió radicalmente el problema de la pérdida de oxígeno y nitrógeno líquidos durante el transporte del cinco al 0.2 por ciento por día.
La siguiente etapa en el desarrollo de la tecnología criogénica fue la creación de complejos estacionarios en cosmódromos para almacenar y repostar naves espaciales con oxígeno y nitrógeno líquidos. Se utilizaron para lanzar el cohete Soyuz y el sistema espacial (RSC) y resultaron ser mucho más fiables y eficientes que las instalaciones de repostaje móviles anteriores.
Uno de los logros sobresalientes del OKB-250 en los años 60 fue la creación de tanques ferroviarios para el transporte de hidrógeno líquido, el combustible para cohetes más eficiente, pero extremadamente explosivo. La nueva tarea fue mucho más compleja que las anteriores. La temperatura del líquido es solo 20 grados por encima del cero absoluto, se requiere un sobreaislamiento con un vacío más profundo. El trabajo iniciado en 1966 terminó con la creación del tanque ZhVTs-100. Implementó el principio perfecto de aislamiento: pantalla-polvo-vacío. El tanque ZhVTs-100 en 1969-1972 se utilizó con éxito en el programa espacial N1-LZ para estudiar la Luna, y sus modificaciones mejoradas se utilizaron en el grandioso programa para lanzar el cohete Energiya-Buran y el sistema espacial (RSC).
Este RCS reutilizable se lanzó el 15 de noviembre de 1988. Después de un vuelo orbital no tripulado, la nave espacial Buran realizó un aterrizaje automático en el aeródromo con una precisión de varios centímetros. Los Uralkriomashevitas se han estado preparando para este triunfo durante unos diez años. El sistema de suministro de energía Burana creado en UVZ es un prototipo de los complejos de energía de las naves espaciales interplanetarias del futuro. Durante el lanzamiento, también se utilizó un sistema de suministro de nitrógeno para la estación espacial Energia-Buran, desarrollado y fabricado por los habitantes de Tagil.
Otra página interesante en los anales espaciales de la producción criogénica es Sea Launch. Los especialistas del Tagil Uralkriomash han desarrollado y fabricado medios para almacenar y repostar el cohete Zenit. La participación en este programa internacional fue la mejor prueba de la demanda por el diseño único y la experiencia tecnológica acumulada por la empresa.
Perspectivas de desarrollo
OJSC "Uralkriomash" es hoy una empresa diversificada y en constante desarrollo, uno de los líderes en la producción de equipos criogénicos ferroviarios especializados en el "área 1520". La empresa trabaja en todas las direcciones y con diversos consumidores: fabrica productos para las necesidades de los transportistas ferroviarios y las empresas de petróleo y gas, Roskosmos y la industria de defensa nacional. OJSC Uralkriomash proporciona al cliente una gama completa de servicios: desde la generación de ideas, desarrollo de diagramas esquemáticos y documentación de diseño, producción con control de calidad obligatorio en cada etapa del trabajo y terminando con supervisión de instalación, garantía, postgarantía y mantenimiento del servicio.
La presencia de una empresa de este tipo dentro de la corporación, por supuesto, proporciona a UVZ una serie de ventajas competitivas sobre otras empresas en serie: los fabricantes de material rodante.
En 2011, OJSC Uralkriomash, junto con OJSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod, desarrollaron una estrategia de desarrollo para 2012-2015. Para este período, la empresa ha determinado por sí misma planes ambiciosos para ampliar la gama de productos manufacturados: tanto criogénicos como medios para el transporte de diversos productos líquidos. También en los planes de la empresa hay una modernización gradual, sin perjuicio de la producción, pero significativa de las instalaciones existentes y la construcción de nuevas instalaciones.
Uno de los objetivos prioritarios de la nueva política de marketing es ingresar a nuevos mercados. Esto es importante tanto para OJSC “Uralkriomash” como para la corporación de investigación y producción UVZ en su conjunto. Históricamente, una empresa criogénica se ha centrado en los consumidores domésticos y los países de la ex Unión Soviética. Pero ahora se está trabajando activamente para expandir la geografía de los suministros de productos.
Por lo tanto, se prevé que la presencia de OJSC Uralkriomash en la estructura de la corporación permitirá a UVZ ingresar a nuevos mercados innovadores de alta tecnología e intensivos en ciencia, incluidos los de países extranjeros. Estos son los mercados de equipos de gas criogénico en los países de la CEI, los mercados en desarrollo de gas natural licuado y gas de petróleo licuado en los países de la CEI, Irán, Pakistán, Afganistán y los mercados de equipos criogénicos especializados únicos.
Ingeniería criogénica
Durante casi 60 años de actividad, OJSC Uralkriomash ha acumulado una vasta experiencia en el desarrollo y fabricación de cisternas ferroviarias especializadas para el transporte de diversos gases en estado licuado criogénico. La empresa es un monopolio en Rusia y los países de la CEI en esta industria, por lo tanto, la principal dirección de actividad fue, es y sigue siendo el desarrollo y la fabricación de vehículos y contenedores estacionarios, productos de ingeniería criogénica.
En tanques ferroviarios criogénicos y contenedores cisterna fabricados por OJSC Uralkriomash, es posible transportar diversos líquidos criogénicos: oxígeno, nitrógeno, argón, hidrógeno, gas natural licuado, etileno. La producción de contenedores cisterna está aprobada por el Registro Marítimo de Transporte de Rusia, que permite transportar líquidos y gases en ellos por carretera, ferrocarril y transporte acuático, incluso en circulación internacional. El rango de volúmenes de calderas producidas por vagones cisterna y contenedores cisterna es de 10 a 52 metros cúbicos. Se está trabajando para ampliar la gama de vagones cisterna y contenedores cisterna.
Además de los tanques ferroviarios y criogénicos, OJSC Uralkriomash produce equipos de tanques para el almacenamiento de productos criogénicos con un volumen de recipiente geométrico de hasta 250 metros cúbicos, gasificadores fríos, tuberías criogénicas. En general, OJSC "Uralkriomash" fabrica productos que aseguran el proceso de transporte, carga / descarga, almacenamiento y gasificación de líquidos criogénicos.
Uno de los proyectos más importantes en esta dirección es la construcción del cosmódromo de Vostochny. Naturalmente, la sociedad anónima como fabricante de equipos de almacenamiento criogénico no se aparta de la ejecución de este proyecto. Uralkriomash fabricará sistemas de suministro de combustible para el vehículo de lanzamiento Soyuz-2 y, más tarde, después de 2015, para el vehículo de lanzamiento Angara. El volumen de pedidos es grande.
En 2013-2015, Roskosmos necesita desarrollar y fabricar un sistema de llenado, que incluya 16 tanques estacionarios y accesorios. Además, en el marco de este proyecto, está previsto producir hasta 30 unidades de vagones cisterna ferroviarios criogénicos especializados modelo 15-558С-04 durante estos años. Además, se recibió un pedido para la fabricación y entrega de 47 tanques similares para el Ministerio de Defensa durante este período.
El carro tanque 15-558С-04 es una versión mejorada del modelo de nueva generación 15-558С-03, diseñado para el transporte de oxígeno líquido. Los dos primeros prototipos se fabricaron en 2012. Su peculiaridad en comparación con el modelo anterior - 15-558S-01 es que fue desarrollado para los requisitos específicos del cliente - la Agencia Espacial Federal. La principal condición para la creación del producto fue el aumento del volumen de la carga transportada. Al mismo tiempo, era necesario cumplir con las dimensiones del ferrocarril y utilizar la plataforma básica producida por Uralvagonzavod, una plataforma ferroviaria con bogies de dos ejes del modelo 18-100. Los diseñadores de Uralkriomash hicieron frente con éxito a todas las tareas.
A su vez, en el carro tanque 15-558С-04, se planea aumentar el tiempo de almacenamiento del producto de 30 a 60 días debido al uso de superaislamiento, así como al uso de acero inoxidable en la carcasa exterior en lugar de la versión económica del metal ferroso.
En tanques para el transporte de oxígeno líquido, también se pueden transportar otros gases líquidos: argón, nitrógeno. Además de la industria espacial, tienen demanda en la industria metalúrgica, así como por empresas privadas que venden productos de separación de aire. Además, se está resolviendo la cuestión de la fabricación de vagones cisterna del modelo 15-558С01 para reemplazar el material rodante caducado de las empresas civiles.
Otro nicho importante en la industria criogénica es la creación de instalaciones de almacenamiento estacionarias para plantas de separación de aire. Hoy, surge una situación paradójica cuando se están construyendo plantas de oxígeno-nitrógeno en las empresas de los Urales, y se supone que las instalaciones de almacenamiento para ellas se transportan desde China. Uralkriomash planea ocupar este nicho y suministrar equipos estacionarios a las plantas de los Urales.
Por lo tanto, para el período 2013-2015, las instalaciones de producción criogénica de OJSC Uralkriomash estarán completamente cargadas.
Otra perspectiva para OJSC Uralkriomash puede ser la producción de productos para el transporte y almacenamiento de gas natural licuado. Hoy en día, el mundo está desarrollando activamente la producción de contenedores cisterna para gas natural licuado. Por ejemplo, en los Estados Unidos, donde la producción de gas de esquisto se está desarrollando activamente, los depósitos son en su mayoría pequeños y simplemente no es rentable tirar del gasoducto. La mejor forma de transporte es mediante contenedores.
La situación es similar en Rusia, donde hay aldeas remotas a las que no es conveniente económicamente conducir oleoductos. Por lo tanto, es necesario entregar gas natural allí ya sea en estado comprimido o licuado, pero es más rentable en este último.
Dado que el gas natural licuado es un líquido criogénico con temperaturas cercanas a las del oxígeno líquido y el nitrógeno líquido, Uralkriomash tiene un gran potencial en el campo de la creación de medios de transporte, almacenamiento, repostaje y gasificación de gas natural licuado (GNL).
Para ello, OJSC Uralkriomash está desarrollando un contenedor cisterna criogénico KCM-40/0, 8 y, por primera vez en Rusia, un vagón cisterna para el transporte de etano licuado, etileno y gas natural, modelo 15-712. Además de los contenedores cisterna para gas natural licuado, la sociedad anónima abierta Uralkriomash ha desarrollado documentación técnica para un camión cisterna, opciones para instalaciones de almacenamiento de gas natural licuado y un gasificador de gas natural licuado.
Otras direcciones
En la década de 1990, la financiación de la investigación espacial se redujo drásticamente. Esto obligó al equipo de especialistas en criogenia de Tagil a buscar pedidos para el desarrollo y fabricación de productos previamente inusuales, incluso para los complejos agroindustriales y de combustibles y energía. Ponemos en producción una mini-cervecería, instalaciones de congelación de productos alimenticios con vapor de nitrógeno líquido, instalaciones de liofilización de verduras y frutas por el método de vacío e instalaciones de secado de madera. Paralelamente, se crearon instalaciones para la extinción de incendios, se desarrollaron y fabricaron tanques para el transporte de productos petrolíferos, dióxido de carbono licuado, tanques ferroviarios para productos petrolíferos ligeros. La empresa todavía se dedica a la producción de tanques y contenedores cisterna para productos petrolíferos.
Continúa activamente el desarrollo y la producción de productos no criogénicos. Una de las principales tareas de OJSC Uralkriomash es entrar en un nuevo y prometedor mercado de material rodante ferroviario para gases de hidrocarburos licuados.
Como parte de esta dirección, en 2012, el Ural Railcar Design Bureau, una división estructural de la corporación, desarrolló un nuevo carro tanque, modelo 15-588-01. Su fabricación y certificación estuvo a cargo de Uralkriomash. El carro tanque también está instalado en una plataforma ferroviaria con bogies de dos ejes modelo 18-100, que es fabricado por Uralvagonzavod.
La demanda de este modelo es muy alta y asciende a unas 15 mil unidades anuales. Esta demanda se debe a dos factores. En primer lugar, la flota nacional de tanques de GNL está muy desactualizada: entre el 30 y el 40 por ciento de la flota es apta para el desmantelamiento. En segundo lugar, en Rusia y la CEI, la producción de petróleo, gas y productos de su procesamiento está aumentando, lo que significa que la necesidad de su transporte está creciendo. Las grandes refinerías de petróleo han realizado consultas repetidas al OJSC Uralkriomash sobre estos tanques.
Debido al mayor volumen de la caldera, mayor capacidad de carga y otros parámetros, el tanque 15-588-01 tiene el mejor rendimiento entre los competidores. Está previsto que el volumen de producción de los tanques modelo 15-588-01 sea a gran escala.
En la actualidad, la producción de tanques químicos modelo 15-157-02 se ha transferido a Uralkriomash desde la empresa principal de la corporación. Para una empresa criogénica, un tanque químico se ha convertido en un nuevo tipo de producto. A pesar de la novedad y los plazos ajustados, su producción se ha dominado con éxito y los productos se están fabricando. Los nuevos tanques cumplen todas las condiciones necesarias. Dado que el ambiente de hidróxido de sodio es muy corrosivo, se imponen requisitos especiales sobre la calidad de las soldaduras y la resistencia de la estructura. Pero según los especialistas de la sociedad anónima, para ellos el desarrollo de tanques químicos no se convirtió en una super tarea, ya que el desarrollo y producción de equipos criogénicos es mucho más complicado y de una clase superior. Y gracias a su alto potencial científico y técnico y a su proceso tecnológico flexible, OJSC Uralkriomash es capaz de reorganizarse para fabricar nuevos productos de forma móvil.
En 2010, OJSC Uralkriomash, junto con OJSC Kuznetsov y OJSC VNIIZhT, ingresaron en el Libro Guinness de los Récords al desarrollar y fabricar un tanque tierno para la locomotora de turbina de gas GT-1. Se trata de un nuevo tipo de material rodante de tracción, que utiliza una turbina de gas como unidad de propulsión y GNL como combustible. Su funcionamiento, como destacan los economistas, es cuatro veces más económico que utilizar un motor diésel. Este proyecto se implementó como parte del programa de desarrollo innovador de Russian Railways para la transferencia de material rodante de tracción a fuentes de energía alternativas. El trabajo en este proyecto continúa.
OJSC Uralkriomash es una empresa inusual. Debido a una producción experimental demasiado grande, no se puede atribuir a un instituto de investigación o una oficina de diseño. Pero al mismo tiempo, tampoco se puede llamar planta, porque incluye una poderosa oficina de diseño. Una simbiosis tan exitosa convierte a Uralkriomash OJSC en una empresa única con el mayor potencial y grandes perspectivas.
