Le succès repose sur une production de pointe, un personnel hautement qualifié et un puissant bureau d'études
Nizhny Tagil, où se trouve l'entreprise principale - JSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod - est le berceau de la première locomotive à vapeur et le plus grand fournisseur de matériel roulant de fret pour les chemins de fer de Russie et des pays de la CEI, la ville-citerne, qui a donné au pays et au monde un grand nombre de véhicules de combat - parmi les meilleurs de la planète. Cependant, peu de gens savent que le début de l'ère spatiale a également été en grande partie posé sur la terre Tagil.
Le vol historique de Youri Gagarine n'aurait pas eu lieu sans Uralkriomash, une entreprise qui fait partie de la société UVZ. Les spécialistes de Tagil ont participé à tous les programmes spatiaux nationaux. Des installations mobiles de ravitaillement pour les lanceurs ont été développées ici, qui ont assuré les lancements non seulement du vaisseau spatial Vostok-1, mais aussi des premiers satellites, ainsi que la mise en œuvre des programmes Energia-Buran et Sea Launch.
Dans l'espace - sur l'oxygène liquide
En 1946, à la suite du développement de missiles de combat à longue portée, qui a commencé sous la direction de Sergei Korolev, le bouclier antimissile nucléaire du pays a été créé et des perspectives d'exploration pratique de l'espace ont été ouvertes. La nouvelle technologie nécessitait une grande quantité d'oxygène liquide - un comburant de carburant. Ainsi, au début des années 1950, avec le développement de la recherche spatiale en Union soviétique, le besoin s'est fait sentir de moyens de transport de grandes quantités d'oxygène liquide par chemin de fer, ce qui s'est avéré être une tâche incroyablement difficile. Il n'y avait aucune expérience dans la création de réservoirs ferroviaires pour le transport de liquides cryogéniques dans le pays. La solution à ce problème aigu a été confiée à Uralvagonzavod.
Par décret du Comité central du PCUS et du Conseil des ministres de l'URSS dans le cadre de l'entreprise unitaire d'État "Uralvagonzavod" du nom de FEDzerzhinsky le 1er octobre 1954, un bureau d'études spécial a été formé - OKB-250 pour la cryogénie technologie et équipement de lancement au sol, dirigé par le concepteur en chef Methodius Veremiev, qui est devenu plus tard indépendant l'entreprise - OJSC "Uralkriomash". En effet, les travaux de création d'un réservoir cryogénique ont commencé deux ans plus tôt. Par conséquent, déjà la même année, une équipe de concepteurs a développé la documentation d'un nouveau wagon-citerne pour le transport d'oxygène liquide - le produit 8G52. La production en série de la nouveauté, qui a commencé en même temps, a marqué la naissance d'une nouvelle industrie dans le pays - l'ingénierie des transports cryogéniques.
La complexité des problèmes résolus était incroyablement élevée. L'oxygène liquide réagit avec de nombreux métaux et s'évapore rapidement. Par conséquent, l'alliage d'aluminium AMtsS, qui n'interagit pas avec le gaz liquide, a été sélectionné pour la cuve intérieure du réservoir. Un autre avantage était son excellente soudabilité. L'espace entre le récipient intérieur du réservoir et l'enveloppe extérieure était rempli d'un matériau calorifuge - mipora.
En 1954, le futur académicien Sergueï Korolev confia une tâche technologique aux ingénieurs cryogéniques d'Uralvagonzavod pour la création de moyens de ravitaillement (8G117) et de ravitaillement (8G118) en oxygène liquide de la célèbre fusée spatiale R-7. En 1956, UVZ a commencé la production d'installations de ravitaillement en oxygène liquide pour les lanceurs spatiaux. Avec leur aide, en août 1957, le missile balistique intercontinental R-7 a été testé au cosmodrome de Baïkonour - une réalisation exceptionnelle de fusées nationales, qui place toujours des engins spatiaux et des satellites terrestres en orbite proche de la Terre. Des installations de ravitaillement mobiles (avitaillements et ravitailleurs d'oxygène et d'azote liquides) pour la fusée R-7 avec de puissantes pompes cryogéniques ont assuré le lancement réussi d'un certain nombre de satellites terrestres artificiels, de stations interplanétaires automatiques et du vaisseau spatial Vostok avec le premier cosmonaute Youri Gagarine à bord.
Lorsque les premiers problèmes et les plus difficiles ont été résolus, les bases de la technologie de production cryogénique ont été posées, les spécialistes de l'usine ont commencé à travailler sur la fiabilité de leurs produits. L'isolation des cuves cryogéniques était imparfaite, une partie du contenu des réservoirs s'est évaporée pendant le voyage. Parfois, ils venaient au cosmodrome à moitié vides. Ensuite, OKB-250 a maîtrisé le vide - le meilleur isolant de la nature. A cette époque, aucune entreprise n'avait d'expérience dans la fabrication de grands récipients isolés sous vide.
Le premier certificat de droit d'auteur pour l'invention, qui a été reçu par un groupe de spécialistes de l'OKB-250, était un certificat pour la construction d'un réservoir 8G513 avec isolation en poudre sous vide. Il a servi de prototype à une nouvelle génération de réservoirs cryogéniques modernes et a radicalement résolu le problème de la perte d'oxygène et d'azote liquides pendant le transport de cinq à 0,2 pour cent par jour.
L'étape suivante du développement de la technologie cryogénique a été la création de complexes stationnaires dans les cosmodromes pour le stockage et le ravitaillement des engins spatiaux en oxygène et azote liquides. Ils ont été utilisés pour lancer la fusée Soyouz et le système spatial (RSC) et se sont avérés beaucoup plus fiables et efficaces que les précédentes installations de ravitaillement mobiles.
L'une des réalisations exceptionnelles de l'OKB-250 dans les années 60 a été la création de réservoirs ferroviaires pour le transport d'hydrogène liquide - le carburant de fusée le plus efficace, mais extrêmement explosif. La nouvelle tâche était beaucoup plus complexe que les précédentes. La température du liquide n'est que de 20 degrés au-dessus du zéro absolu, une superisolation avec un vide plus profond est nécessaire. Les travaux commencés en 1966 se terminèrent par la création du char ZhVTs-100. Il a mis en œuvre le principe parfait de l'isolation - écran-poudre-vide. Le char ZhVTs-100 en 1969-1972 a été utilisé avec succès dans le programme spatial N1-LZ pour étudier la Lune, et ses modifications améliorées ont été utilisées dans le programme grandiose de lancement de la fusée Energiya-Buran et du système spatial (RSC).
Ce RCS réutilisable a été lancé le 15 novembre 1988. Après un vol orbital sans pilote, la sonde Bourane a effectué un atterrissage automatique sur l'aérodrome avec une précision de plusieurs centimètres. Les Uralkriomashevites se préparent à ce triomphe depuis une dizaine d'années. Le système d'alimentation électrique Burana créé à l'UVZ est un prototype des complexes énergétiques des engins spatiaux interplanétaires du futur. Lors du lancement, un système d'alimentation en azote de la station spatiale Energia-Buran, développé et fabriqué par les habitants de Tagil, a également été utilisé.
Une autre page intéressante dans les annales spatiales de la production cryogénique est Sea Launch. Les spécialistes du Tagil Uralkriomash ont développé et fabriqué des moyens de stockage et de ravitaillement de la fusée Zenit. La participation à ce programme international a été la meilleure preuve de la demande pour l'expérience unique en matière de conception et de technologie accumulée par l'entreprise.
Perspectives de développement
OJSC "Uralkriomash" est aujourd'hui une entreprise diversifiée et en développement constant, l'un des leaders dans la production d'équipements cryogéniques ferroviaires spécialisés dans la "zone 1520". L'entreprise travaille dans toutes les directions et avec divers consommateurs: elle fabrique des produits pour les besoins des transporteurs ferroviaires et des compagnies pétrolières et gazières, Roskosmos et l'industrie nationale de la défense. OJSC Uralkriomash fournit au client une gamme complète de services: de la génération d'idées, le développement de schémas et de documentation de conception, la production avec un contrôle qualité obligatoire à chaque étape du travail et se terminant par la supervision de l'installation, la garantie, l'après-garantie et la maintenance.
La présence d'une telle entreprise au sein de l'entreprise confère bien sûr à UVZ un certain nombre d'avantages concurrentiels par rapport aux autres entreprises en série - les fabricants de matériel roulant.
En 2011, OJSC Uralkriomash, en collaboration avec OJSC Scientific and Production Corporation Uralvagonzavod, a élaboré une stratégie de développement pour 2012-2015. Pour cette période, l'entreprise s'est fixée des plans ambitieux pour élargir la gamme de produits manufacturés: à la fois cryogéniques et moyens de transport de divers produits liquides. Également dans les plans de l'entreprise est une modernisation progressive, sans préjudice de la production, mais significative des installations existantes et la construction de nouvelles installations.
L'un des objectifs prioritaires de la nouvelle politique marketing est de pénétrer de nouveaux marchés. Ceci est important à la fois pour OJSC « Uralkriomash » et pour la société de recherche et de production UVZ dans son ensemble. Historiquement, une entreprise cryogénique s'est concentrée sur les consommateurs nationaux et les pays de l'ex-Union soviétique. Mais maintenant, des travaux actifs sont en cours pour étendre la géographie des approvisionnements en produits.
Ainsi, il est prévu que la présence d'OJSC Uralkriomash dans la structure de la société permettra à UVZ de pénétrer de nouveaux marchés innovants à forte intensité scientifique et de haute technologie, y compris ceux des pays étrangers. Il s'agit des marchés des équipements de gaz cryogénique dans les pays de la CEI, des marchés en développement du gaz naturel liquéfié et du gaz de pétrole liquéfié dans les pays de la CEI, de l'Iran, du Pakistan, de l'Afghanistan et des marchés des équipements cryogéniques spécialisés uniques.
Génie cryogénique
Depuis près de 60 ans d'activité, OJSC Uralkriomash a accumulé une vaste expérience dans le développement et la fabrication de réservoirs ferroviaires spécialisés pour le transport de divers gaz à l'état cryogénique liquéfié. L'entreprise est un monopole en Russie et dans les pays de la CEI dans cette industrie. Par conséquent, la direction principale de l'activité était, est et reste le développement et la fabrication de véhicules et de conteneurs fixes - des produits de l'ingénierie cryogénique.
Dans les citernes ferroviaires cryogéniques et les conteneurs-citernes fabriqués par OJSC Uralkriomash, il est possible de transporter divers liquides cryogéniques: oxygène, azote, argon, hydrogène, gaz naturel liquéfié, éthylène. La production de conteneurs-citernes est approuvée par le Registre maritime russe de la navigation, ce qui permet d'y transporter des liquides et des gaz par voie routière, ferroviaire et maritime, y compris en circulation internationale. La gamme de volumes de chaudières produites par les wagons-citernes et les conteneurs-citernes va de 10 à 52 mètres cubes. Des travaux sont en cours pour élargir la gamme de wagons-citernes et de conteneurs-citernes.
En plus des réservoirs ferroviaires et cryogéniques, OJSC Uralkriomash produit des équipements de réservoirs pour le stockage de produits cryogéniques avec un volume de cuve géométrique allant jusqu'à 250 mètres cubes, des gazéificateurs froids, des pipelines cryogéniques. En général, OJSC "Uralkriomash" fabrique des produits qui assurent le processus de transport, de chargement/déchargement, de stockage et de gazéification des liquides cryogéniques.
L'un des plus grands projets dans ce sens est la construction du cosmodrome de Vostochny. Naturellement, la société par actions en tant que fabricant d'équipements de stockage cryogénique ne se tient pas à l'écart de la mise en œuvre de ce projet. Uralkriomash fabriquera des systèmes de livraison de carburant pour le lanceur Soyouz-2, et plus tard, après 2015, pour le lanceur Angara. Le volume des commandes est important.
En 2013-2015, Roskosmos doit développer et fabriquer un système de remplissage, comprenant 16 réservoirs et raccords fixes. Aussi, dans le cadre de ce projet, il est prévu de produire jusqu'à 30 unités de wagons-citernes cryogéniques spécialisés modèle 15-558С-04 au cours de ces années. En outre, une commande a été reçue pour la fabrication et la livraison de 47 chars similaires pour le ministère de la Défense au cours de cette période.
Le wagon-citerne 15-558С-04 est une version améliorée du modèle de nouvelle génération 15-558С-03, conçu pour le transport d'oxygène liquide. Les deux premiers prototypes ont été fabriqués en 2012. Sa particularité par rapport au modèle précédent - 15-558S-01 est qu'il a été développé pour les besoins spécifiques du client - l'Agence spatiale fédérale. La principale condition pour la création du produit était l'augmentation du volume de la cargaison transportée. Dans le même temps, il était nécessaire de respecter les dimensions du chemin de fer et d'utiliser la plate-forme de base produite par Uralvagonzavod - une plate-forme ferroviaire avec des bogies à deux essieux du modèle 18-100. Les concepteurs d'Uralkriomash ont réussi à faire face à toutes les tâches.
À son tour, dans le wagon-citerne 15-558С-04, il est prévu d'augmenter la durée de stockage du produit de 30 à 60 jours en raison de l'utilisation d'une surisolation, ainsi que de l'utilisation d'acier inoxydable dans la coque extérieure au lieu de la version économique du métal ferreux.
Dans les réservoirs pour le transport de l'oxygène liquide, d'autres gaz liquides peuvent également être transportés: argon, azote. En plus de l'industrie spatiale, ils sont demandés dans l'industrie métallurgique, ainsi que par les entreprises privées vendant des produits de séparation d'air. De plus, la question de la fabrication des wagons-citernes du modèle 15-558С01 est en cours d'élaboration pour remplacer le matériel roulant périmé des entreprises civiles.
Un autre créneau important dans l'industrie cryogénique est la création d'installations de stockage fixes pour les usines de séparation de l'air. Aujourd'hui, une situation paradoxale se dessine lorsque des usines d'oxygène et d'azote sont construites dans les entreprises de l'Oural et que les installations de stockage de celles-ci sont censées être transportées de Chine. Uralkriomash envisage d'occuper ce créneau et de fournir des équipements fixes aux usines de l'Oural.
Ainsi, pour la période 2013-2015, les installations de production cryogénique d'OJSC Uralkriomash seront entièrement chargées.
Une autre perspective pour OJSC Uralkriomash pourrait être la production de produits pour le transport et le stockage de gaz naturel liquéfié. Aujourd'hui, le monde développe activement la production de conteneurs-citernes pour le gaz naturel liquéfié. Par exemple, aux États-Unis, où la production de gaz de schiste se développe activement, les gisements sont pour la plupart de petite taille et il n'est tout simplement pas rentable de tirer le pipeline. La meilleure façon de transporter est d'utiliser des conteneurs.
La situation est similaire en Russie, où il existe des villages reculés vers lesquels il est économiquement inopportun de conduire des pipelines. Il est donc nécessaire d'y livrer du gaz naturel soit à l'état comprimé, soit à l'état liquéfié, mais c'est plus rentable dans ce dernier.
Le gaz naturel liquéfié étant un liquide cryogénique dont les températures sont proches de celles de l'oxygène et de l'azote liquides, Uralkriomash a un grand potentiel dans le domaine de la création de moyens de transport, de stockage, de ravitaillement et de gazéification du gaz naturel liquéfié (GNL).
Pour cela, OJSC Uralkriomash développe un conteneur-citerne cryogénique KCM-40/0, 8 et, pour la première fois en Russie, un wagon-citerne pour le transport d'éthane liquéfié, d'éthylène et de gaz naturel, modèle 15-712. En plus des conteneurs-citernes pour le gaz naturel liquéfié, la société anonyme Uralkriomash a développé une documentation technique pour un camion-citerne, des options pour les installations de stockage de gaz naturel liquéfié et un gazéifieur de gaz naturel liquéfié.
Autres directions
Dans les années 1990, le financement de la recherche spatiale a fortement diminué. Cela a contraint l'équipe de spécialistes de la cryogénie de Tagil à rechercher des commandes pour le développement et la fabrication de produits jusque-là inhabituels, y compris pour les complexes agro-industriels et carburants et énergétiques. Nous mettons en production une mini-brasserie, des installations de congélation de produits alimentaires à la vapeur d'azote liquide, des installations de lyophilisation de légumes et fruits par voie sous vide, et des installations de séchage de bois. Parallèlement, des installations d'extinction des incendies ont été créées, des réservoirs pour le transport de produits pétroliers, de dioxyde de carbone liquéfié, des réservoirs ferroviaires pour les produits pétroliers légers ont été développés et fabriqués. L'entreprise est toujours engagée dans la production de citernes et de conteneurs-citernes pour produits pétroliers.
Le développement et la production de produits non cryogéniques se poursuivent activement. L'une des tâches principales d'OJSC Uralkriomash est de pénétrer un nouveau marché prometteur du matériel roulant ferroviaire pour les gaz d'hydrocarbures liquéfiés.
Dans le cadre de cette orientation, en 2012, le Bureau de conception des wagons de l'Oural, une division structurelle de la société, a développé un nouveau wagon-citerne, le modèle 15-588-01. Sa fabrication et sa certification ont été entreprises par Uralkriomash. Le wagon-citerne est également installé sur une plate-forme ferroviaire avec des bogies à deux essieux modèle 18-100, qui est fabriqué par Uralvagonzavod.
La demande pour ce modèle est très élevée et s'élève à environ 15 000 unités par an. Cette demande est due à deux facteurs. Premièrement, la flotte nationale de réservoirs de GNL est très obsolète: environ 30 à 40 % de la flotte sont aptes au démantèlement. Deuxièmement, en Russie et dans la CEI, la production de pétrole, de gaz et des produits de leur traitement augmente, ce qui signifie que le besoin de leur transport augmente. Les grands raffineurs de pétrole ont demandé à plusieurs reprises à OJSC Uralkriomash au sujet de ces réservoirs.
En raison du volume accru de la chaudière, de la capacité de charge accrue et d'autres paramètres, le réservoir 15-588-01 a les meilleures performances parmi les concurrents. Il est prévu que le volume de production des chars modèle 15-588-01 soit à grande échelle.
À l'heure actuelle, la production de réservoirs chimiques modèle 15-157-02 a été transférée à Uralkriomash de l'entreprise principale de la société. Pour une entreprise cryogénique, un réservoir chimique est devenu un nouveau type de produit. Malgré la nouveauté et les délais serrés, leur production est maîtrisée avec succès et les produits sont en cours de fabrication. Les nouveaux réservoirs remplissent toutes les conditions nécessaires. L'environnement de l'hydroxyde de sodium étant très corrosif, des exigences particulières sont imposées sur la qualité des soudures et la résistance de la structure. Mais selon les spécialistes de la société par actions, pour eux, le développement de réservoirs chimiques n'est pas devenu une super tâche, car le développement et la production d'équipements cryogéniques sont beaucoup plus compliqués et d'une classe supérieure. Et grâce à son potentiel scientifique et technique élevé et à son processus technologique flexible, OJSC Uralkriomash est capable de se réorganiser pour fabriquer de nouveaux produits de manière mobile.
En 2010, OJSC Uralkriomash, en collaboration avec OJSC Kuznetsov et OJSC VNIIZhT, est entré dans le livre Guinness des records en développant et en fabriquant un réservoir d'appel d'offres pour la locomotive à turbine à gaz GT-1. Il s'agit d'un nouveau type de matériel roulant de traction, qui utilise une turbine à gaz comme unité de propulsion et le GNL comme carburant. Son fonctionnement, comme le soulignent les économistes, est quatre fois moins cher qu'avec un moteur diesel. Ce projet a été mis en œuvre dans le cadre du programme de développement innovant des chemins de fer russes pour le transfert du matériel roulant de traction vers des sources d'énergie alternatives. Les travaux dans le cadre de ce projet se poursuivent.
OJSC Uralkriomash est une entreprise inhabituelle. En raison d'une production expérimentale trop importante, elle ne peut être attribuée à un institut de recherche ou à un bureau d'études. Mais en même temps, on ne peut pas non plus l'appeler une usine, car elle comprend un puissant bureau d'études. Une telle symbiose réussie fait d'Uralkriomash OJSC une entreprise unique avec le potentiel le plus élevé et de grandes perspectives.
