Неметаллические материалы и защита от коррозии

Одним из основных направлений деятельности НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» является создание корпусных многофункциональных полимерных композиционных материалов для изготовления крупногабаритных корпусных конструкций. Они получили широкое распространение в судостроительной отрасли благодаря разнообразию их физико-механических, диэлектрических, эксплуатационных свойств, а также более высокой по сравнению с традиционными материалами судостроительной отрасли химической инертностью и стойкостью к коррозионному воздействию.
Специалистами НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» проводятся исследования по разработке составов и структур полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе стекло-, угле-, органотканей и их сочетаний; осуществляется разработка методик испытаний и проведение исследований прочностных, специальных и эксплуатационных свойств с применением современных инструментальных методов.
Совместные усилия специалистов НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей», ФГУП «КГНЦ», АО «ЦМКБ «Алмаз», АО «СНСЗ» позволили применить вакуумную инфузионную технологию производства крупногабаритных корпусных конструкций из полимерных композиционных материалов для изготовления монолитной обшивки корпуса корабля противоминной обороны проекта 12700 массой, в три раза меньшей, чем у традиционных металлических корпусов.
С участием специалистов НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» налажено производство отечественных армирующих материалов – стекло- и углетканей, по своим свойствам не уступающих импортным аналогам.
Совместно со специалистами ООО «Волгоградпромпроект» проведен значительный объем испытаний огнестойких винилэфирных смол различных составов и связующих на их основе, что позволило разработать полиэфирную огнестойкую бесстирольную смолу марки ПН-609-31М и эпоксивинилэфирную огнестойкую малостирольную смолу марки ВЭ-ФАС, что в конечном итоге привело к созданию смолы марки ВЭС-БМ, допущенной к применению в судостроении.
Для корвета проекта 20386, спроектированного АО «ЦМКБ «Алмаз», в традиционном трехслойном материале корпусных конструкций, эксплуатирующихся в морской воде, выполнена замена среднего слоя из стеклосферопластика на органопластик, что позволило повысить общую сдвиговую и ударную прочность конструкции при снижении погонной массы.
В настоящее время совместно с проектным бюро АО «СПМБМ «Малахит» активно ведутся работы по внедрению стеклопластика для изготовления наружного корпуса глубоководного аппарата проекта 18200.
Совместно с ЗАО «Пелла-Фиорд» проведена разработка конструкционных стеклопластиков для новых огнестойких спасательных шлюпок.

Корабль типа «Корвет» с надстройкой из трехслойного ПКМ

Монолитная обшивка корпуса тральщика из ПКМ Фото: Алексей Никольский / ТАСС

Специалистами института созданы антифрикционные материалы для узлов трения скольжения современных судов, гидротурбин, насосов, эксплуатирующихся в воде. Углепластики обладают уникальным комплексом триботехнических, физико-механических и технологических свойств: прочностью, износостойкостью, ударостойкостью, стабильностью размеров, технологичностью на уровне металлов, но в отличие от них способны работать кратковременно без смазки или при смазывании водой или агрессивными жидкостями.

Модель втулки с применением антифрикционного углепластика

Антифрикционные углепластики

Экологичные подшипники из разработанных материалов применяются в узлах трения более 60 гидроэлектростанций в РФ и за рубежом, во всех проектах подводных и надводных кораблей водоизмещением более 700 т.

Для глубоководных обитаемых и необитаемых аппаратов с рабочей глубиной погружения до 11 км специалистами предприятия созданы высокопрочные сферопластики марок УДС, СВП, СПЛ, СПБ, ЛВС-550 и СПС-11

Автономный глубоководный аппарат «Русь» с блоками плавучести из сферопластика Фото: Игорь Зарембо / ТАСС

Одним из основных условий обеспечения комфортной и безопасной среды обитания и охраны человеческой жизни на море в соответствии с международной конвенцией «Солас-74» является применение экологически чистых, нетоксичных и пожаробезопасных теплоизоляционных и конструкционно-отделочных материалов в обитаемых помещениях судов и морских сооружений.

В НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» в содружестве с предприятиями смежных отраслей промышленности разработано и внедрено более 30 новых марок теплоизоляционных, конструкционно-отделочных и мебельных материалов, конкурентоспособных и отвечающих современным требованиям отечественного судостроения и международным требованиям безопасности ИМО, что позволило обеспечить судостроительные заводы необходимыми материалами.
Созданы негорючие и трудногорючие материалы и покрытия, не содержащие асбест, в которых асбест заменен на базальтовые, стеклянные и муколлитокремнеземистые волокна.
В последнее десятилетие большое внимание уделялось совершенствованию полимерных теплоизоляционных материалов с целью повышения пожаробезопасных свойств, а также созданию эффективных систем тепловой изоляции, стойких к развитию плесневых грибов.

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» является головной организацией в России по защите от морской коррозии и имеет многолетний опыт работ по созданию и применению в судостроении и на флоте систем электрохимической протекторной и катодной защиты корпусов, валовинтового комплекса и цистерн кораблей, судов, морских сооружений и оборудования, эксплуатирующихся в морской воде, в том числе в ледовых условиях.
Для обеспечения эксплуатационной надежности объектов морской техники, использующихся в ледовых условиях Арктического и Дальневосточного бассейнов, созданы специальные, не имеющие мировых аналогов, ледостойкие платинониобиевые аноды с повышенной механической и химической стойкостью, обеспечивающие возможность увеличения срока службы катодной защиты до 25–30 лет.

Ледостойкие Pt–Nb аноды с текстурированным платиновымпокрытием для корпуса кессона  нефтедобывающей платформы «Приразломная»

Фото: Максим Воркунков / ТАСС

Лакокрасочные покрытия (ЛКП) являются одним из основных средств защиты кораблей от коррозии и обрастания и основным средством их декоративной отделки. Они оказывают значительное влияние на эксплуатационные качества и конкурентоспособность судов и кораблей.