Быть успешным в России при любых формах правления

Физико-технические проблемы повышения надежности и эффективности теплоэнергетического оборудования на основе использования микродобавок поверхностно-активных веществ

ФИЛИППОВ Г.А., чл.-корр. АН СССР, САЛТАНОВ Г.А.,

МАРТЫНОВА О.И., ПОВАРОВ О.А. – доктора технич. наук,

КУКУШКИН А.Н., ЧЕМПИК Э. – кандидаты техн. наук

ВНИИАМ – МЭИ – Институт энергетики (ГДР)

Исследования воздействий микродобавок поверхностно-активных, пленкообразующих веществ на гидродинамику двухфазных сред, тепломассо-обмен при кипении и конденсации и эрозионно– коррозионные процессы, проведенные научными и производственными коллективами СССР и ГДР, были направлены на решение таких задач, как повышение надежности, долговечности и экономичности энергетического и парового оборудования АЭС и ТЭС. Они проводились как на больших экспериментальных установках (парогидродинами-ческие трубы, экспериментальные парогенераторы, модельные конденсаторы, эксперимен-тальные турбины, эрозионно–коррозионные стенды и т.п.), на крупномасштабных имита-торах теплоэнергетических установок, так и на реальных энергоблоках.

Получены фундаментальные результаты в новой области гидродинамики и тепломассо- обмена в средах с регулируемыми физико-химическими свойствами, положенные в основу разработки новых технологий повышения эффективности, надежности, долговечности, экономичности теплоэнергетического оборудова-ния на основе использования микродобавок пленкообразующих ПАВ (концент-рация С?.

Одним из наиболее хорошо проработанных многоцелевых ПАВ является высокомолеку-лярный амин – октадециламин (ОДА) – со следующими свойствами:

Способностью снижать поверхностное натяжение на границе раздела газ – жидкость в результате адсорбции молекул ОДА в поверхностном слое, максимальное снижение ? (на 40%) достигается при кон-центрации ОДА С=3 – 5мг/л;

Рис. 6

Пример такого рода презентации приведена рис. 7.

Рис. 7[45 - Фото из архива автора]

И, наконец, публикация крупной монографии «Гидродинамика и тепломассообмен в присутствии ПАВ» 1988 г. (рис 8).

УПДК 621.1.016

Филиппов Г.А., Салтанов Г.А., Кукушкин А.Н. Гидродинамика и тепломассообмен в присутствии поверхностно-активных веществ.

–М.: Энергоатомиздат, 1988. – 184с.; ил. –ISBN 5-283-00007-9.

Освещены проблемы гидродинамики и тепломассообмена однофазных и двухфазных сред при появлении ряда новых эффектов, обусловленных введением малых добавок поверхностно-активных веществ, и базирующиеся на этих эффектах способы: управления гидродинамическими, тепломассообменными характеристиками, снижения интенсивности эрозионного износа, подавления коррозии и т. д.

Рассмотрены пути и эффективность использования ПАВ для повышения надежности и экономичности работы оборудования как в традиционной тепловой, так и в атомной энергетике.

Для научных работников, занимающихся исследованиями, проектированием и модернизацией энергетического оборудования.

Табл. 9. Ил. 142. Библиограф:. 188 назв.

Рис. 8.

Отмечу, что в это время мне пришлось заниматься и другими крупными проектами: Программа «Атомэнергомашэксперт» (см. ВР3) и САПР в аспекте отраслевой и международной кооперации (страны СЭВ). Это были совсем другие компетенции, ведомства, организация и контакты.

Тем не менее, по принципу № 4, это позволяло решать проблемы дня с большей уверенностью и результативностью.

Важное! Команда (принцип 6). Команда в этой практике ПАВ – «ОДА – CON» была блестящая (Кукушкин А.А., Чемпик Э. и другие). Кукушкин А.А. на базе этих работ успешно защитил докторскую диссертацию, а Чемпик Э. в постсоветские годы создал собственное успешное предприятие «Reicon» (уже в ФРГ) по внедрению технологии ОДА –CON (рис. 9).

УПДК 621.311.22.65.016.8

Консервация теплоэнергетического оборудования с использованием реагентов на основе пленкообразующих аминов.

Филиппов Г.А., Кукушкин А.Н., Салтанов Г.А. – доктора техн. наук Величко Е.В., Воронина М.П., Куршаков А.В., Михайлов В.А., Петрова Т.И., Рыженков В.А., Чемпик Э. – кандидат техн. наук, Балаян Р.С. – инж.

ВНИИАМ – фирма REICON (Германия) – МЭИ

Рассматривается консервация теплоэнергетического оборудования (барабанных, водогрейных котлов, турбин и энергоблока в целом) с использованием реагентов на основе пленкообразующих аминов и их производных в совокупности с другими кондиционирующими добавками. Приведены конкретные примеры применения данной технологии на действующем оборудовании и ТЭС.

Рис. 9

4.9. Внедрение новой технологии ОДА –

CON

Технологии повышение надежности и экономичности оборудования АЭС И ТЭС на основе микродобавок ПАВ будем именовать для краткости «ОДА –CON» (консервация на основе октадециламина).

Внедрение частичных результатов исследований «ОДА – CON» на пилотных объектах, а затем и крупномасштабные на ТЭС и АЭС началось где-то в конце 70-х годов и, по-моему, продолжается и поныне.

Это удивительно, так как начало проекта относится к т.н. «брежневскому застою» со своими отработанными правилами поведения, прошло через годы перестройки, «революции» 1991 – 1993 гг., «лихие» 90-е и продолжается уже как доходный промысел в наши годы метастабильности[46 - Определение, см. Г.А. Салтанов «Сверхзвуковые двухфазные течения», 1977 г., стр 124] в ожидании очередного «скачка конденсации» (см. ВР2).

Только в советский период (1980-1990г.г.) разработанная технология была использована более чем на 200 объектах тепловой и атомной энергетики. В большинстве случаев на контрактной (хоздоговорной) основе.

Хотелось бы особо выделить первый пилотный проект – Кольскую АЭС – начало промышленной отработки. Важно! Удалось увлечь новой разработкой активного молодого коллегу, главного инженера КАЭС – Юрия Коломцева. Его помощь, а также тесные контакты с выходцем с Кольской АЭС Игнатенко Е.И., ставшим уже более высоким начальником в атомной энергетике – неоценима. Кстати, совместное участие талантливого и коммуникабельного Ю.В. Коломцева в этой работе позволили ему подготовить и успешно защитить в Ученом Совете ВНИИАМ кандидатскую диссертацию. К этому времени он уже вырос до должности Генерального директора АЭС.

Следующий важный объект – АЭС им. Бруно Лойшнера, ГДР (Норд). Понятно, что организация работ по внедрению на АЭС «Норд» была не простой и весьма специфичной в связи с загранкомандировками. Приходилось иногда даже решать проблемные вопросы с выездами специалистов из закрытых организаций. В этом плане очень важным и полезным оказалось наличие у нашей команды статуса Международного коллектива «СССР – ГДР».

Любой крупный проект, связанный со многими людьми, организациями, ответственными объектами, как правило, сопровождается как и эйфорией успеха, так и неизбежными стрессами. Одно из наиболее драматичных событий, при реализации проекта «ОДА –CON», связано с трагическим землетрясением в Армении (декабрь 1988 г.).

Разгар перестройки. Трагическое событие совпало с «разгулом демократии» и в Армении. Повсеместно распространялись «сведения» об опасности разрушения Армянской АЭС. Народ стал выходить на улицы с требованием закрыть Армянскую АЭС, слабо представляя, чем это может закончиться для республики лишенной энергоснабжения. Руководство республики очевидно, не смогло самостоятельно «разрулить» ситуацию и обратилось «наверх» с просьбой об остановке энергоблоков Армянской АЭС. Уже 06.01.1989 г. Совет Министров СССР принял соответствующее постановление № 15[47 - Специфика взаимоотношений Москвы и Республик в СССР. Соответствующее постановление Совета Министров Армянской ССР было принято только 15 января и гласило: «…Учитывая общую сейсмическую обстановку в связи с землетрясением на территории Армянской ССР …. остановить первый блок ААЭС с 25 февраля и второй блок с 18 марта 1989 года»] от 23.01.89 г., и тут же 23.01.1989 г. был издан приказ Министра Тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения «Об остановке энергоблоков Армянской АЭС»: 1-й блок с 25 февраля, 2-й блок с 18 марта 1989 г. ( Рис.10)

Совет Министров СССР принял постановление от 06.01.89 №15 «Об остановке энергоблоков Армянкой АЭС и мерах по обеспечению энергоснабжения республик Закавказья», в котором установил:

Учитывая общую сейсмическую обстановку в связи с землетрясением на территории Армянской ССР, принять предложение ЦК Компартии Армении, Совета Министров Армянской ССР, междуведомственного научно-технического совета по вопросам атомной энергетики при Бюро Совета Министров СССР по топливно-энергетическому комплексу и Академии наук СССР об остановке Армянской АЭС в более ранние сроки, чем это было предусмотрено. Остановить первый энергоблок электростанции с 25 февраля 1989 г. и второй энергоблок с 18 марта 1989 г.

Министерству атомной энергетики СССР и Министерству среднего машиностроения СССР с участием Госатомэнергонадзора СССР разработать в январе 1989 г. дополнительные организационно-технические мероприятия по безопасности остановленных блоков и повышению сейсмостойкости зданий и сооружений Армянской АЭС и обеспечить их реализацию в 1989 году.

Министерству энергетики и электрификации СССР, Совету Министров Грузинской ССР, Совету Министров Азербайджанской ССР к Совету Министров Армянской ССР в связи с остановкой энергоблоков Армянской АЭС разработать с участием заинтересованных министерств и ведомств СССР и в 10-дневный срок утвердить мероприятия по сбалансированию производства и потребления электрической энергии мощности в республиках и обеспечить неукоснительное их выполнении.

Рис. 10

26 января 1989 года на основании приказа Министра, после интенсивных обсуждений, распоряжением директора ВНИИАМ Филиппова Г.А. мне было поручено организация и научное руководство консервацией второго контура обеих блоков АЭС с использованием уже широко апробированной технологией «ОДА –CON»

Откровенно говоря, радости было мало, так как сложилась беспрецедентная чрезвычайная ситуация с большими рисками, как политическими (я сам присутствовал при немедленной командировке на АЭС в конце января 1989 г. и видел, как возбужденная толпа рвалась к АЭС, г. Мецамор, с плакатами «Долой!» и т.п.), так и организационно-технологическими.

Это конечно эмоции, а реальные критические факторы и условия таковы:

Предельно короткие и казалось бы практически невыполнимые сроки полномасштабной консервации (всего две недели до останова энергоблока №1 15 февраля 1989 г.) с необходимостью таких мероприятий как:

– разработка, всестороннее согласование и утверждение технического решения;