191015, Россия, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., д. 49
  1. Новости
  2. Новости
  3. Принцип ледокола

Принцип ледокола

Февраль 22, 2023 Просмотров: 83
22.02.2023

Внедрение передовых материаловедческих разработок для освоения шельфа даст мультипликативный эффект. На вопросы сайта НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» ответила начальник научно-производственного комплекса института доктор технических наук Ольга Фомина.


- Ольга Владимировна, очевидно, что поставки оборудования для российской нефтегазовой промышленности испытывают на себе давление западных санкций. То есть, зависимость от производителей из недружественных стран оказалась довольно значительной. Как бы Вы описали текущую ситуацию?

- Поскольку освоение ресурсов в арктическом регионе нашей страны началось довольно давно, отмечу, что в советской период акцент был сделан на развитие отечественных технологий и техники для освоения морского шельфа. Но после распада СССР стратегические ориентиры были заменены узко рыночными, и к 20-м годам на создаваемых в России морских шельфовых сооружениях преобладает западное оборудование. Как и в других отраслях, в условиях санкций эта ситуация создает серьезные риски. Чтобы обеспечить реализацию программ освоения морских месторождений, нужны экономические условия для производства нового отечественного оборудования: доступные внутренние инвестиции, стимулирующие меры для освоения опытных образцов и для доведения до передового уровня уже выпускаемого оборудования. Данная проблема не раз обсуждалась на серьезном экспертном и политическом уровне. В частности, ряд предметных рекомендаций содержался в материалах, подготовленных к заседанию Государственной Думы по проблемам создания отечественного оборудования для освоения нефтегазовых проектов на шельфе еще в ноябре 2015 года, когда политика санкций только «становилась на рельсы». Нельзя сказать, что адекватной реакции не последовало, но отставание в разработке и производстве российской арктической техники и оборудования все еще ощутимо.

- При этом кажется совершенно бесспорным тот факт, что освоение Арктики – это естественное преимущество России, просто исходя из географии. Так ли это?

- Да, арктическое судостроение и создание сложных технических конструкций для работы в Арктике и транспортировки различных грузов по Северному морскому пути является одним из передовых направлений российской науки и развития инновационного производства. Планы наших нефтегазовых компаний по освоению северного шельфа сохраняют всю свою актуальность.

Важно отметить, что до настоящего момента в мире практически не существует специализированных судов и морских технических средств для эксплуатации в природно-климатических условиях, характерных для российской Арктики. Для их создания необходимо выполнение специфических требований и больших объемов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также разработка новых проектов и соответствующая подготовка производства. Поэтому на создание подобных уникальных продуктов прежде всего должны быть нацелены российская судостроительная наука и промышленность.

Для эффективного освоения ресурсов арктического шельфа в среднесрочной перспективе важнейшими шагами станут разработка и строительство специализированных технических средств, а также разработка технологий для обустройства морских месторождений по следующим направлениям:
                   - стационарные и плавучие ледостойкие сооружения;
                   - подводные системы добычи;
                   - мобильные буровые установки;
                   - суда различного назначения высокого ледового класса.   

При этом требуется создание морской техники принципиально новых типов, в том числе, основанной на применении подводно-подледных технологий. Важно понимать, что подводные технологии, применяемые за рубежом, не могут быть в полной мере использованы на замерзающем шельфе, поскольку наличие ледяного покрова затрудняет или даже исключает возможность оперативного доступа для обслуживания и ремонта такого оборудования. А вот вероятность аварийных ситуаций, когда ремонт необходим, напротив – растет.

- В какой мере решение перечисленных Вами задач зависит от успехов в материаловедении?

- Я бы сказала - в решающей. Для проектирования и строительства новой арктической морской техники требуется применение специальных арктических материалов, обеспечивающих долговечную, безопасную эксплуатацию этой техники и позволяющих применять новые, порой нестандартные, конструктивные решения, снизить массогабаритные характеристики, расширить функциональные возможности. При этом разработка и внедрение нового материала под более высокие технические требования - являются базовыми условиями выполнения задачи, поставленной заказчиком перед проектантами.

Однако в Стратегии развития судостроительной промышленности до 2035 года нет ни слова о необходимости разработки новых материалов для обеспечения успешного решения задач, обозначенных в Стратегии.

Тем не менее, российскими научно-исследовательскими институтами, в том числе «Прометеем», в инициативном порядке и в рамках работ по федеральным и государственным программам создан задел по арктическим материалам, имеющим уникальное сочетание характеристик. Эти перспективные наукоемкие разработки основаны на многолетнем опыте наших ученых, накопленном при материаловедческом сопровождении всех этапов жизненного цикла объектов морской техники.

В частности, за последнее время нашим институтом разработан ряд новых материалов и технологий для судостроения: стали высокой хладостойкости для арктического применения, высокопрочные немагнитные коррозионностойкие азотсодержащие стали, титановые сплавы, новые технологии сварки, включая лазерную и лазерно-дуговую, износо- и коррозионностойкие покрытия, 3d технологии производства деталей сложной формы для судового машиностроения.   

Однако внедрение этих материалов при проектировании и строительстве новых объектов морской техники идет крайне медленно.

- Каковы, на Ваш взгляд, причины такой инертности?

- Причины в целом понятны. По всей цепочке принятия решений есть соблазн пойти по старому как бы «проверенному» пути. Производители судов и морской техники выполняют работы по конкретным проектам, разработанным КБ. КБ ориентируются на стандарты, отраслевые документы и Правила Регистра, которые предусматривают использование лишь давно апробированных материалов и технологий. Внедрение новых материалов и технологий требует осуществления весьма дорогостоящих программ сертификации под требования Регистра, Газпрома и других специализированных компаний. Мало, кто хочет быть первым в преодолении этой рутинной логики.

Требуется определенный период внесения изменений в существующие нормы и стандарты. А также важно, чтобы для такой работы были ясные стимулы. С этим пока что сложно.

Поэтому проектанты предпочитают вместо новых, заведомо лучших по рабочим характеристикам материалов использовать «утвержденные» старые марки, в том числе и в ущерб инновационным конструкторским решениям. Часто такие решения принимаются вообще без консультаций по выбору материала и согласования проектной документации с материаловедами.

Специалисты «Прометея» уже обращали внимание экспертного сообщества на эпизоды, когда под видом обновления нормативной базы и обеспечения единства с зарубежными системами качества, за основу принимаются зарубежные стандарты и минимально адаптируются под российский рынок. Но зарубежные нормативные требования к материалам не рассчитаны на российские климатические температуры и не предусматривают проведения специальных испытаний, что приводит иногда уже даже на этапе строительства, к хрупким разрушениям. А при эксплуатации проблем возникает еще больше.

Сомнительная экономия на материаловедческой экспертизе при проектировании оборачивается огромными затратами на демонтаж, новое производство, монтаж и все равно - вынужденные авральные попытки решить «забытые» материаловедческие проблемы проекта.

Поэтому нормативное обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации техники в суровых климатических условиях имеет огромное подтвержденное жизнью значение. Отмечу, что даже в мировом масштабе опыт длительной эксплуатации сварных конструкций в экстремальных условиях Российской Арктики (более суровых по сравнению с прибрежными зонами Норвегии, Канады, США), в принципе невелик, и существует только у нас - в России.

Что касается технических требований к материалам и методов испытаний материалов, то и в этой части существуют проблемы с нормативной документацией. Реальность требует междисциплинарных системных подходов к контролю, оценке и продлению при необходимости ресурса безопасной эксплуатации сварных корпусных конструкций. Такие подходы должны базироваться на комплексном анализе всех стадий жизненного цикла конструкций. То есть, охватывать вопросы проектирования, технологии изготовления, эксплуатации и ремонта.

- Смогут ли внешние санкции подвигнуть российскую промышленность наконец-то всерьез заняться собой?

- Да, и такая работа идет, хоть и не быстро. Новые политико-экономические условия, связанные с санкционными ограничениями, заметно усложняют работу стратегически значимых добывающих компаний России. Многолетняя ориентация на зарубежное оборудование и материалы привела к отставанию отечественной промышленности в этой сфере. Существуют проблемы, например, обусловленные недостаточными мощностями, а по некоторым позициям и отсутствием современных приборостроительных и машиностроительных предприятий – поставщиков судового комплектующего оборудования. Вместе с тем, такие ограничения объективно дают импульс созданию и развитию производственных мощностей для реализации программ импортозамещения. В том числе - с преимущественным использованием новых российских материаловедческих разработок.

К примеру, судостроительная отрасль сталкивается с определенными трудностями при строительстве крупных морских судов дедвейтом более 100 тысяч тонн. Это танкеры-газовозы, в том числе ледового класса, морские земснаряды, крупные суда обеспечения, морские платформы различного класса и т.д.. Дефицит есть, поскольку многие годы основная часть флота гражданских судов закупалась за рубежом, либо строилась в штучных количествах. При этом использовались, в основном, импортные либо обычные серийные материалы, выпускаемые российскими металлургами в большом объеме. Ясно, что ждать выдающихся характеристик от такой техники не приходится.

Малая серийность в гражданском судостроении влияет и на развитие технологических компетенций крупных металлургических предприятий. Для них малые объемы поставок отдельных марок конструкционных сталей экономически невыгодны. Иных стимулов, поощряющих внедрение прорывных материалов и технологий, у металлургических заводов, как правило, нет. Так формально правильный «рыночный» подход консервирует технологическую отсталость.

Если внедрение инноваций – реальный шаг к оздоровлению экономики страны и к снятию избыточной зависимости от ненадежных внешних партнеров, то без государственной поддержки здесь просто не обойтись. Нужна гибкая система стимулирования инновационно активных предприятий для развития, как самого предприятия, так и конкурентоспособности выпускаемой продукции. Включая интеллектуальную продукцию профильных научных институтов, работающих на «переднем крае» создания технологий и материалов для работы в уникальных природных условиях крупнейшей страны мира.