О технических деталях газовоза проекта 10070 и целесообразности его реализации в новых реалиях

В июне в рамках V Международного форума «Судостроение в Арктике» Управление проектирования и инжиниринга морской техники АО «Атомэнергомаш» и Департамент развития судостроения ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» представили концептуальный проект перспективного крупнотоннажного газовоза проекта 10070.

Танкер для перевозки сжиженного природного газа разработан для круглогодичной перевозки сжиженного природного газа по западным и восточным маршрутам Северного морского пути.

«Медиапалуба» поговорила с директором по судостроению и оптимизированным плавучим энергоблокам АО «Атомэнергомаш» Владимиром Аптекаревым о том, каково это — разрабатывать и продвигать проект высокотехнологичного судна, строительство которого должно включать максимально высокий процент внедрения российских технологий и комплектующих, в момент когда страна фактически столкнулась с производственным кризисом.

П: Владимир Владимирович, как в «Атомэнергомаше» пришли к разработке собственного проекта судна?

— Путь к этому лежал достаточно долгий и тернистый. Атомэнергомаш – на сегодня единственное машиностроительное предприятие в стране (и одно из немногих в мире), освоившее изготовление насосного криогенного оборудования, наш «ОКБМ Африкантов» выпускает его уже фактически серийно. Развивая это направление, мы, в первую очередь, ориентировались на работу со стационарными объектами. Впоследствии оказалось, что и с точки зрения судового машиностроения такое оборудование не менее, а где-то даже и более востребовано.

Мы проанализировали рынок танкеров для перевозки СПГ — зарубежный и российский и сделали вывод: поскольку на данный момент фактически все существующие в мире проекты СПГ-газовозов являются иностранными, в ближайшем будущем возникнет потребность в разработке российского проекта, в котором будет учтен высокий уровень локализации. Применить российское оборудование на иностранном проекте практически не представляется возможным, поскольку в нем изначально закладываются зарубежные решения и комплектующие.

Для начала нам необходимо было понять, из чего может состоять так называемая грузосодержащая система танкера-газовоза, а также как будет обеспечиваться система транспортной обработки груза. В итоге оказалось, что создавать все просто «в вакууме» будет некорректно и, чтобы продемонстрировать, как такая система может функционировать, необходимо создавать комплексно и систему, и проект газовоза. Примерно так, если кратко, мы и пришли к разработке собственного проекта судна. То есть для нас главной целью изначально была реализация существующих наработок по динамическому и статическому криогенному оборудованию: насосов, компрессоров, теплообменного оборудования, арматуры и так далее.

Для разработки грузосодержащей системы и проекта газовоза мы подключили как собственные инженерные мощности, так сторонние компетенции. Основную роль при разработке среди предприятий Росатома выполнял «ОКБМ Африкантов» — одновременно предприятие выступало внутренним заказчиком работ. Главным подрядчиком выступал Санкт-Петербургский государственный морской технический университет; в кооперацию вошло еще большое количество предприятий, в том числе «Сколтех», «Криогаз» и другие — всего около десятка. Также большая работа была проделана совместно с Минпромторгом: мы рассматривали применение оборудования либо высоко локализованного, либо полностью импортозамещенного для этой самой грузосодержащей системы и других систем судна.

П: В чем целесообразность создания проекта газовоза?

— Мы уверены, что для страны иметь свой танкер-газовоз, с учетом направления ее развития, критически необходимо. Сжиженный природный газ на сегодня является одним из ключевых экспортируемых продуктов с большим потенциалом и перспективными рынками сбыта, в том числе в Юго-Восточную Азию. И безусловно, важно получить именно российский проект такого газовоза, в который будет заложено максимальное количество импортозамещающих решений. Заметьте, что мы говорим уже не о локализации, а именно о полноценном импортозамещении, поскольку в нынешних условиях локализовать многие технологии уже не представляется возможным — требуются собственные разработки.

Отечественная научно-экспертная база позволяет нам вести такую работу. И мы считаем, что с учетом имеющегося технологического задела (стоит признать, что к сожалению, не самого передового по некоторым сферам), мы способны создать и реализовать подобный проект. Именно это позволит продемонстрировать технологическую самостоятельность государства.

П: Были ли у проекта какие-либо прототипы?

— Сама разработка проводилась с нуля. Но все же нам было необходимо отталкиваться от существующих проектов в части эксплуатационных характеристик, необходимых на существующих маршрутах транспортировки СПГ. Таким, условно, прототипом можно назвать проект судов класса Yamalmax. Мы проанализировали характеристики и опыт эксплуатации этих судов, состав и параметры систем, компоновочные решения, и, опираясь на эти данные, начали разработку своего проекта.

П: Какими будут технические характеристики и конструктивные особенности судна?

— Как я уже обращал внимание, габаритные характеристики мало чем будут отличаться от проектов Yamalmax. Но при этом наши расчеты показывают, что для расширения операционного окна периода самостоятельной навигации по Северному морскому пути, преимущественно в восточном направлении, пропульсивный комплекс, в т.ч. обводы судна, необходимо оптимизировать для повышения ледовой ходкости, а класс судна нужно повысить с Arc7 до Arc8. Это обосновывается учетом той ресурсной базы, с которой сейчас работают суда типа Yamalmax, и повышением уровня безопасности транспортных операций. В конечном счете, итоговое решение будет зависеть от требований текущего или потенциального заказчика.

Что касается конструктивных особенностей, то мы предлагаем впервые применить на судне подобных размерений вкладные танки типа «B». На большинстве современных газовозов используются мембранные емкости, которые фактически являются частью корпусных конструкций судна. Мы же предлагаем собрать танки отдельно, изолировать и установить в корпус уже подготовленного судна. У этого решения есть значительное количество преимуществ, хотя и с некоторыми недостатками мы тоже столкнулись.

Так, для вкладного танка требуется больше пространства на судне. Чтобы решить эту проблему, мы начали исследовать различные виды материалов, которые могли бы быть применимы при изготовлении таких емкостей. Для минимизации потерь вместимости судна необходимо было учитывать массо-габаритные характеристики материалов танка и изоляции, а также оптимизировать корпусные конструкции самого судна, и все это с учетом имеющихся технологических ограничений отечественных верфей.

Итак, мы рассматривали самые разные материалы, включая алюминий, сталь. Критериями для отбора служили такие характеристики, как стоимость, масса, прочность, устойчивость к воздействиям низких температур, долговечность, ремонтопригодность и прочее. В итоге, опираясь на проработки дивизиона Росатома «Юматекс», мы выбрали композит в качестве одного из возможных вариантов для создания танков газовоза. Именно современные полимерные композиционные материалы позволяют, с одной стороны, получить необходимые физико-механические характеристики, а с другой, дают возможность облегчить всю конструкцию и уменьшить ее габариты.

В результате концептуальных исследований мы получили положительный результат, который был принципиально одобрен Российским морским регистром судоходства, и сейчас продолжаем развитие проекта уже с учетом этих технологий. Ранее никто в мировой практике не применял подобные материалы для перевозки такого груза.

П: Вы делаете большой акцент на том, что будет использована максимальная доля локализованного оборудования. Отсюда вопрос, с учетом текущей производственной обстановки в РФ, можно ли обойтись без использования иностранных комплектующих при оснащении такого судна? По каким областям можно быть уверенным, а какие пока под вопросом?

— Все ключевое оборудование грузосодержащей системы, включая систему транспортной обработки груза, либо уже производится на предприятиях Росатома или других организациях отечественной промышленности, либо может быть поставлено на производство в ближайшее время. Повторюсь, важно, что мы уже умеем работать с криогенными системами.

Однако, существует масса вопросов по пропульсивному комплексу судна, включая энергетическую установку и движительно-рулевой комплекс. Мы начали разработку проекта, и фактически ее завершили, еще до февральских событий. Тогда планировалось применение пропульсивного комплекса, аналогичного тому, что используется на судах Yamalmax. Это, в частности, импортные двухтопливные двигатели, которые могут работать как на СПГ, так и на дизельном топливе, и электрические винторулевые колонки высокой мощности. На сегодняшний день такого оборудования в России не производится, и не будет производится еще в ближайшие 10-12 лет, что касается двигателей, об этом хорошо известно в экспертном сообществе.

Так мы столкнулись с новой масштабной проблемой, ну или задачей. Практически сразу было принято решение о запуске разработки модернизированного проекта — 10070М. Этот вариант предполагает привлечение еще большего числа отечественных производителей и опирается только на текущие и ближайшие перспективные достижения промышленности в изготовлении энергетики и движительного комплекса в целом.

В качестве альтернативы ставшей уже стандартной для этого типа судов двухтопливным двигателям мы предлагаем использовать традиционный парогазовый цикл с применением двухтопливных газовых котлов вкупе с паротурбиной установкой, аналогичной той, что сейчас устанавливают на серийные атомные ледоколы.

Для альтернативы применяемому движительно-рулевому комплексу рассматривается несколько вариантов. Первый — комбинация из валовых линий и электрических винторулевых колонок относительно малой мощности, доступных на рынке на сегодняшний день, такие наработки есть у завода «ВРК Сапфир» и Крыловского ГНЦ, представивших результаты ОКР в этой сфере. Второй – использование электрических винторулевых колонок требуемой мощности, завод «ВРК Сапфир» также работает в этом направлении, в перспективе такие винто-рулевые колонки появятся. В дополнение к этому смотрим варианты полностью прямовального исполнения, рассматриваем даже вариант конвенционального судна без электродвижения для «южных» маршрутов.

В общем, варианты обеспечения модернизированной версии газовоза есть, хотя, к сожалению, некоторые характеристики теряют в эффективности при сравнении с изначальным проектом. Но другого варианта на сегодня нет. Двухтопливные дизель-генераторы в мире поставляют такие производители, как Wärtsilä и MAN, которые, как известно, больше не осуществляют поставки в РФ. Есть альтернатива в виде некоторых лицензионных двигателей из Китая, но здесь слишком мала вероятность именно серийной поставки, плюс китайским производителям требуется некоторое время для доработки существующих моделей, «здесь и сейчас» двигателей нужно мощности у них тоже нет.

Единственный вариант строительства высокоимпортозамещеннных отечественных газовозов на сегодняшний день — это использование парогазового цикла. Мы прорабатывали эту версию совместно со специалистами из Крыловского государственного научного центра и подтвердили возможность и достаточную эффективность ее исполнения.

П: То есть текущая работа идет непосредственно по измененному проекту 10070М?

— Да. Невозможность поставок из-за рубежа внесла значительные коррективы. Поэтому, в соответствии с линией импортозамещения, помимо ключевого оборудования, которое я уже назвал, мы мониторим отечественный рынок и по прочим компонентам судна . Исходный проект 10070 изначально тоже разрабатывался с максимальным применением оборудования, систем и устройств отечественного производства, но не в таком объеме.

П: Наш ваш взгляд, есть ли сейчас в России двигателестроительные предприятия, которые в ближайшие годы могут приблизиться к тому, чтобы поставлять агрегаты для подобного флота?

— Нет. Двигателестроительные предприятия, работающие в своем постоянном сегменте есть, но в ближайшие годы поставить на производство такие двигатели в России, которые предполагались в оригинальном проекте 10070, невозможно.

П: Какая российская верфь рассматривается в качестве строителя?

— Судостроительный комплекс «Звезда» сегодня является единственной верфью крупнотоннажного судостроения в России, способной строить подобные суда.

П: Были ли уже какие-то предварительные переговоры с заводом?

— Мы вели консультации с судостроительным предприятием и техническим экспертным сообществом. Оснащение и технические возможности верфи нам известны.

Как таковых переговоров по размещению такого заказа еще нет, поскольку сначала у судна должен появиться формализованный заказчик. На сегодняшний день проект разработан под требования универсального заказчика — мы представили свое общее видение танкера, который может быть использован любым перевозчиком или судовладельцем.

Далее процедура реализации предполагает получение технического задания, согласованного с заказчиком, на осуществление проектирования и строительства. Потому что по факту заказчик может закладывать другую модель эксплуатации. Например, осуществлять доставку не через западное плечо, а через восточное; или возить СПГ из другой точки переработки. Это может наложить значительные корректировки, к примеру, на объем полезного перевозимого груза и ряд других параметров.

Но как базис мы предлагаем именно такой проект, который разрабатывался в том числе по выкладкам, которые формулировал Минпромторг совместно с промышленностью пару лет назад.

П: Есть ли уже интерес от потенциальных заказчиков?

— Да, мы демонстрировали проект крупному судовладельцу и получили положительную реакцию. Сейчас продолжаем вести переговоры, в том числе обсуждаем проработки по концептуальному проекту. Надеемся, они приведут к последующим стадиям проектирования и началу строительства.

Помимо судовладельцев мы консультируемся с рядом нефтегазовых компаний, у них тоже есть интерес к проекту. Формируем ответы на вопросы от потенциальных эксплуатантов, принимаем замечания. В том числе встает логичный вопрос о технико-экономическом сравнении с аналогичным флотом в эксплуатации. Однако, в условиях отсутствия определенного вида комплектующих этот вопрос требует, в некотором смысле, творческого подхода. Мы, безусловно, ведем эту работу. Но на данном этапе нас стопорит глубина проработки технологических решений. С дальнейшим развитием проекта, переходом на следующие стадии проектирования, технико-экономическая оценка будет, конечно, более точной и полноценной — это нормальный рабочий процесс.

П: Напоследок, расскажите, как идет реализация проектов по плавучим энергоблокам? Как санкции отразились на сроках и строительстве в целом?

— Если говорить об уже ведущемся строительстве модернизированных плавучих энергоблоков, которые в дальнейшем будут размещаться на мысе Наглейнын, то работы идут в соответствии с графиком. Безусловно, мы сталкиваемся со значительным количеством трудностей, связанных не столько с санкциями, сколько с изменением экономической рыночной конъюнктуры. Например, ранее мы проводили конкурсы на поставку комплектующих по одним условиям, а теперь многие поставщики решили пересмотреть стоимость на свои поставки. В некоторых случаях это вызывало временную приостановку производства, длительные разбирательства, поскольку необходимо было установить — действительно ли целесообразно повышать цену на оборудование на 30%, 40% или 50%. С учетом того, что в состав энергоблоков входит в том числе высокотехнологичное оборудование, это достаточно чувствительные моменты для реализации проектов.

Ситуацию значительно облегчает то, что основное оборудование проектируется и производится самостоятельно предприятиями Росатома — в том числе реакторные установки. Мы хорошо понимаем экономику своего изделия. Но даже тут мы столкнулись с некоторыми сложностями.

К сожалению, был значительный «стопор» по паротурбинной установке, когда поставщик представил, на наш взгляд, довольно сложное видение того, как складывается себестоимость оборудования, значительно возросшая после событий 24 февраля. Нам пришлось разбираться буквально до болта, чтобы понять, чем вызван такой ощутимый скачок в цене. Сейчас мы совместными усилиями стараемся привести стоимость к более взвешенному показателю. Из-за этой ситуации работы по паротурбинной установке разворачивались медленнее, чем нам было нужно, и теперь мы активно работаем над ускорением .

Напомню, что создание насыщенных общесудовым оборудованием корпусов плавэнергоблоков мы были вынуждены отдать зарубежной компании, поскольку возможности судостроительных предприятий в России на тот момент не позволяли выполнить заказ в необходимые сроки. Китайский завод на сегодняшний день работает в графике. Есть сложности, связанные с адаптацией документации, которую мы передаем китайской стороне. Но при такой схеме строительства это вполне нормально, с наработкой опыта эта проблема уйдет. Есть трудности с работой отдельных субподрядчиков, но мы их решаем в рабочем порядке, иногда даже весьма радикальными способами.

В остальном вся работа по энергоблокам ведется крайне интенсивно, хоть и не без трудностей, о которых я рассказал.