Подпишитесь на рассылку новостей
Выберите интересующий вас регион и введите свой e-mail
Подписаться
#235Ноябрь 2020

От центрифуг к аккумуляторам и 3D-принтерам

вернуться к содержанию

УЭХК входит в топливную компанию «ТВЭЛ» — ​топливный дивизион Росатома. Предприятие — ​ровесник атомной отрасли: в ноябре 1945 года Совет Народных Комиссаров СССР (высший орган управления страной) принял решение о строительстве завода по промышленному разделению изотопов урана в городе Свердловск‑44 (ныне — ​Новоуральск) Свердловской области. В апреле 1949 года УЭХК заработал, а 11 ноября того же года первый директор завода № 813 (сейчас — ​АО «УЭХК») Александр Чурин подписал приказ о приемке первых 341 грамм гексафторида урана. Завод стал первым в СССР промышленным предприятием по разделению изотопов урана.

Поначалу конечным продуктом предприятия был шестифтористый уран‑235 с обогащением 75 % и выше. А в 1954 году было запущено производство низкообогащенного урана для нужд атомной энергетики. Напомним, именно в 1954 году была запущена первая в мире атомная электростанция — ​Обнинская АЭС.

Первые годы на УЭХК применяли газодиффузионную технологию обогащения: уран‑235 многократно «просеивался» через систему мембран. Но на получение продукта с нужными характеристиками требовалось много времени, а главное — ​энергии. В 1958 году научно-технический совет Минсредмаша СССР принял историческое решение: заменить газодиффузионную технологию на центрифужную. Полугодовой опыт использования центрифуг показал, что использование центрифуг позволяет сэкономить огромное количество электроэнергии. В 1964 году первый в мире промышленный каскад газовых центрифуг для разделения изотопов урана был введен в эксплуатацию на УЭХК.

В настоящее время все производители обогащенного урана используют центрифужный метод, разработанный советскими учеными и инженерами.

Недорогая технология позволила СССР еще в 1973 году выйти на международный рынок, поставляя обогащенный уран практически во все страны, где работали атомные реакторы.

В 1989 года на предприятии прекратили производство оружейного урана, а шестью годами позднее развернули переработку высокообогащенного урана в топливо для АЭС по программе ВОУ-НОУ.

Центрифужная технология и сами центрифуги со временем совершенствовались. Так, в 1997 году был сдан первый технологический блок с газовыми центрифугами седьмого поколения, а в 2013 году в промышленную эксплуатацию был сдан первый в разделительной отрасли технологический блок семиярусной компоновки, оснащенный газовыми центрифугами девятого поколения.

В настоящее время Росатом — ​мировой лидер по обогащению урана с долей в 36 %.

Но обогащение — ​не единственный вид бизнеса, которым занимаются специалисты УЭХК. Компания учредила две дочерние организации — ​«Экоальянс» и «НПО «Центротех». Первая занимается производством автомобильных катализаторов, вторая — ​производством 3D-принтеров, порошков для них и систем накопления энергии (аккумуляторов).

Производство каталитических блоков началось еще в 1994 году. Специалисты «Экоальянса» сами подбирают размер блока, разрабатывают оптимальный состав каталитической суспензии, покрывают ею блок, включают в систему очистки выхлопных газов и тестируют результаты. Предприятие занимает более 30 % российского рынка автомобильных катализаторов.

Производство аккумуляторов на площадке УЭХК было запущено в 1999 году. В настоящее время «НПО «Центротех» производит системы накопления энергии на базе литий-ионных батарей для трех групп потребителей. Первая — ​промышленная и логистическая спецтехника (погрузчики, логистические роботы, горно-шахтные машины, техника в аэропортах). Вторая — ​электроэнергетические хозяйства, которым нужны системы накопления в качестве резервного источника электроэнергии. Третья — ​городской электротранспорт (электробусы, троллейбусы с системами автономного хода). Компания уже модернизировала внутризаводской логистический транспорт на УЭХК и оказывает услуги внешним клиентам — ​как типовые, так и по индивидуальному проекту.

Кроме того, «НПО «Центротех» — ​один из производственных центров аддитивных технологий в Росатом» и один из российских лидеров по производству порошков для 3D печати. А в мае нынешнего года на предприятии началось производство двух машинокомплектов мультилазерных 3D-принтеров разработки Росатома. Предполагается, что готовые принтеры будут установлены в Москве в Центре аддитивных технологий Росатома. Cистема регенерации экономит расход порошков, разделяя их на две фракции и возвращая их обратно в установку печати. В итоге себестоимость готовых напечатанных изделий сокращается.

Как работают центрифуги

Гексафторид урана в форме газа подают в центрифугу, которая очень быстро вращается. Из-за разницы в массе у изотопов урана разные траектории вращения: «тяжелый» уран‑238 собирается у стенок ротора, а «легкий» уран‑235 — ​у его оси. Через специальные трубки «ненужный» уран‑238 выводится, а обогащенная фракция с возросшим содержанием урана‑235 переходит в следующую центрифугу. Эффект разделения одной центрифуги невелик, поэтому десятки тысяч центрифуг объединяются в каскады.

Центрифуги изготавливаются на двух предприятиях (оба входят в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»): «Ковровский механический завод» и НПО «Центротех».