ГлавнаяМарков С. И. → Сталь типа 15Х2НМФА

Марков Сергей Иванович

Окончил металлургический факультет Донецкого индустриального института в 1958-ом году. На ЦНИИТМАШе с 1966-го года – аспирант, инженер-исследователь, зав. сектором, зав. лабораторией, заместитель генерального директора по науке. В настоящее время – главный научный сотрудник. Доктор технических наук.

Сталь типа 15Х2НМФА

Я родился в 1935-ом году в городе Кишинёве, на территории тогдашней Румынии, то есть фактически за границей. В сороковом году Бессарабия была присоединена к СССР, но я этих событий не помню, зато войну и послевоенные годы помню отчетливо.  Помню голод. В сорок пятом было полегче, потому что советская армия возвращалась с войны и нас, пацанов, солдаты подкармливали. Они же видели, как мы выглядим. А 46-47-ой годы были очень тяжёлыми. На вокзале, на путях искали, чего поесть. Находили лук в полупустых вагонах и ели. Ели и плакали.

Жили мы с отцом, вдвоём. Отец работал линотипистом в типографии. Работал в основном в ночную смену, чтобы заработать побольше, так что я с самого детства был в автономном плавании. Спасало то, что летом меня отправляли в пионерский лагерь на все три смены, там давали рыбий жир и вообще кормили лучше, чем дома. За лето я набирал вес, и с этим запасом уходил в очередное автономное плавание.

В общем, нелегко жили. Я, к примеру, не помню, чтобы мы отмечали домашние праздники – только те, которые были связаны с демонстрациями: Первое Мая, 7-ое ноября. А семейных праздников не припомню.

Это при том, что моя родная тетушка работала шеф-поваром в ЦК и кормила непосредственно Леонида Ильича Брежнева. Вы только подумайте – шеф-повар в ЦК! Но нам в плане еды ничем не могла помочь – тогда с этим было строго. Брежнев много ездил по Молдавии, тётушка тоже ездила с ним, они общались непосредственно. Потом довольно тепло о нём вспоминала. Более того – во время землетрясения 1976-го года её домик сильно пострадал, началась какая-то волокита, она набралась духу и написала Брежневу, который к тому времени стал Генеральным секретарём ЦК КПСС – и это помогло, их сразу после письма расселили.

Школа у нас была необычная – железнодорожная. После войны в Кишиневе было около сорока школ, из них 7-8 на молдавском языке, остальные – русские. А наша не только русская, но и железнодорожная, то есть принадлежала управлению Кишиневской железной дороги. Очень хорошие были учителя – история, физика, математика… Настолько хорошие, что, к примеру, по истории мы делали самостоятельные углубленные доклады по выбранной тематике. Я ходил в библиотеку, готовился. Потом, когда поступил в институт, у нас были лекции по марксизму-ленинизму. И оказалось, что многое из того, что там преподавали, я уже знал. То же самое – по физике.

Сегодня это называют «дифференцированным подходом». Самое странное, что нас учили именно так. Продвинутым ученикам давали более сложные задания. В учебниках они были отмечены звёздочками. И мне всегда давали со звездочками.

Отец в школу не ходил, ему было некогда. Но у него было требование: либо ты учишься на одни пятерки, либо, если не хочешь учиться, вот тебе ремесленное училище. Будешь хорошим строителем, каменщиком. Могу взять к себе на работу – будешь наборщиком. То есть, требование было такое: если что-то делаешь, то делай хорошо. Ну, я и старался – окончил школу с серебряной медалью. С серебряной – потому что у нас была разнарядка, на нашу школу выделили только одну золотую медаль. Её получил Шура Бергинер, очень талантливый парень, он потом стал чемпионом Советского Союза по шашкам среди юношей. Но рано умер, к сожалению. Вот он получил золотую медаль, а ещё четверо, в том числе я, получили серебряные.

С серебряными аттестатами можно было поступать без экзаменов в любой институт. Но так получилось, что нашу железную дорогу объединили с Одесской, управление переехало в Одессу, и утверждать аттестаты должны были там. В результате аттестаты нам выдали с опозданием.

Я уже знал, какая у меня будет специальность - либо физика металлов, либо металловедение и термообработка. Собирался поступать в Московский институт стали и сплавов, но там приём без экзаменов уже закончился. И я поехал в Киев, в политехнический институт. И тоже опоздал.

Помню такой момент: сижу в киевском аэропорте и листаю справочник с перечнем вузов. Куда у нас ближайший рейс? – В Сталино. Это нынешний Донецк. Смотрю по справочнику: Донецкий индустриальной институт, металлургический факультет. Специальности: «металловедение и термообработка». Покупаю билет и лечу в Сталино.

Прилетел, пошел на собеседование. Декан меня отговаривает: «Что ты пойдешь на эту девчачью специальность? Там одни девушки. Металловедение, микроскопы». Хотел, чтобы я либо прокатчиком стал, либо сталеплавильщиком. Я говорю: «Так я уже знаком с металловедением». – «А что ты читал?» – Я стал перечислять книжки, которые прочитал. Он удивился и говорит: «Ну, тогда ладно».

Так я попал в группу, где было 25 девушек и 6 ребят. Группа оказалась стойкая – все остались в своей профессии. Я как стал заниматься с первого дня металловедением и термообработкой, так и до сегодняшнего дня.

По распределению попал в Саратов. Работал на Третьем Государственном подшипниковом заводе, созданном на базе эвакуированного из Москвы Первого ПЗ. Там многие московские специалисты остались, не уехали. Мой первый наставник на Третьем ГПЗ Сапрыкин был коренной москвич. В Москве жилищные условия были хуже, а в Саратове они со временем обзавелись кто квартирами, кто домишками, ну и, как говорится – от добра добра не ищут. Квартирный вопрос в конце пятидесятых годов много что значил.

Работал я в термичке, старшим мастером термического отделения. Термичка на заводе была узким горлышком, тормозившим весь производственный процесс. Термистов не хватало. Всё отделение было завалено штабелями сырых незакаленных колец. Нет термиста – печку выключают, и она не работает. Пришёл термист – раздувай заново. В общем, не по уму.

Я посмотрел, проанализировал и решил, что можно сделать так, чтобы два человека обслуживали три агрегата, или 3 человека – 5 агрегатов. Они же идут в ряд. Просто некоторые дополнительные функции должен взять на себя электрик, и мастер чтоб не ходил руки в брюки.

Поговорил со своими термистами. Договорился с начальством, что ребятам будут доплачивать. И у нас получилось. Постепенно все смены перешли на мой метод, штабеля колец рассосались, мы перестали быть узким местом на производстве.

Обо мне написали в газетах, даже из Москвы приезжал корреспондент. Тогда, в конце 50-х, сильно пропагандировали движение ударников коммунистического труда. И я, в общем, попал в обойму.

Но был молодой, наглый, и через три года, отработав положенный по распределению срок, перевёлся на 15-ый подшипниковый завод, который строился в Волжском, под Волгоградом. Почему? Потому что хотел квартиру. У меня к тому времени были уже жена, ребёнок. Мы втроём ютились в одной комнате двухкомнатной коммуналки. А в Волжском  мне, как ударнику коммунистического труда и классному специалисту, обещали в течение года дать квартиру. Под эти гарантии мы переехали и через год получили трёхкомнатную квартиру. Но, конечно, пришлось там вкалывать о-го-го, сутками напролет. И строились, и работали одновременно.

Там я познакомился с одним парнем, он учился в аспирантуре. И от него заразился этой идеей  – продолжить обучение. Узнал, что в Москве есть такой институт  ЦНИИТМАШ. Написал туда в учебно-методический центр, мне ответили. Послал им реферат. Приняли. Год учился заочно, через год приехала сотрудница учебно-методического центра и стала уговаривать перевестись в очную аспирантуру. Им понравился мой вступительный реферат. Очень горячо уговаривала.

Здесь тогда был подъем, много живых работ, в основном по тепловой энергетике. Атомной тематики в 60-е годы ещё не было, но полным ходом строились гидротурбины, гидростанции, котлы. Это всё была прерогатива ЦНИИТМАШа. Нужны были активные ребята, чтобы наукой заниматься, ездить в командировки – Таганрог, Ижора, «Уралмаш», Харьковский турбинный… Эти все заводы я потом не просто объездил, а, можно сказать, обжил.

Короче, я стал аспирантом-очником. В 1970-м году защитился. Как раз к тому времени стали подключать ЦНИИТМАШ к атомной тематике в полную силу. Решение о том, что мы будем заниматься вопросами строительства блока ВВЭР-1000, принималось на уровне ЦК и Совета министров.

Дело в том, что до начала 1970-х годов у нас были реакторы ВВЭР-440. Их делали из материала с красивым наименованием 48-ТС-3-40. Это материал разработал ЦНИИ «Прометей». Однако новый проект ВВЭР-1000 не мог быть реализован с использованием этого материала, поскольку уровень прочности у него был не такой высокий. В результате вес отдельных элементов и самого реактора возрастали настолько, что наши заводы, подъемно-транспортное оборудование, подъездные пути, краны – они не могли обеспечить производство подобной конструкции.

Кроме того, имелось непреложное требование, чтобы габариты реактора позволяли перевозить его по железной дороге. Значит, мы должны были уменьшить диаметр до разрешенных по перевозке.

Отсюда возникла необычная задача – создать новый материал с другим уровнем прочностных характеристик. Аналогов в мире не было, потому что на Западе, в первую очередь в Соединенных Штатах Америки, такой проблемы не существовало. У них были хорошие дороги, мосты. Им не нужно было перестраивать всю транспортную инфраструктуру. Поэтому у них с самого начала реакторы имели большие габариты, большие диаметры. Из-за этого радиационная нагрузка на корпус была значительно меньше, потому что чем больше диаметр, тем меньше интегральная нагрузка по облучению. Так что у них совершенно другие материалы – значительно пластичнее, но одновременно с более низким уровнем прочности.

В общем, начинали с нуля. Директором института был тогда Николай Николаевич Зорев. Он понимал, что задачу надо решать комплексно, что в одиночку мы не потянем, нужно задействовать все материальные, интеллектуальные и технологические ресурсы по данному направлению.

Помню, мы с ним поехали в Киев, где объезжали академические институты, которые занимались сходными технологическими вопросами и облучением. Самое смешное, что меня он привлёк в самый последний момент, так что я выпал из организации командировки и вынужден был сам заказывать себе гостиницу. И когда мы приехали, выяснилось, уже под вечер, что для директора никто не забронировал номер. А мы весь день бегали и даже не ели. Где-то там пирожки на ходу. И только в последнем из институтов, которые были в нашей программе, Николай Николаевич попросил «организовать» нам гостиницу. Хозяева стали названивать по всем гостиницам – впустую. Нигде ничего. В те времена с гостиницами было туго.

Я Николаю Николаевичу говорю – а он на двадцать лет старше меня: «Поезжайте на мое место, у меня бронь». Отказался. Пошли в ресторан ужинать. Я спросил у швейцара: «У вас есть люди, у которых можно снять угол?» Он дал какой-то адрес. Пошли по адресу: дождь, темень, какие-то трущобы на холмах. А Николай Николаевич веселится: «Какой красивый город! – говорит. – Хорошо, что мы прогулялись!»  – В общем, там тоже всё оказалось занятым. В результате поехали в аэропорт и там нашли ему койку, чуть ли не в комнате матери и ребёнка. Наутро он улетел, а я остался дела доделывать.

Так вот – Зорев сумел увидеть всю сложность предстоящих работ. Одновременно запустил работы по всем направлениям. Одновременно пробивал инвестирование, и не просто инвестирование, а большие деньги, очень большие деньги для того, чтобы закупать новое оборудование. И не только для ЦНИИТМАШа. Оснащали не только себя, но и предприятия, подключенные к производству по нашей тематике. Впервые в Советском Союзе на Ижорском заводе появилась установка, позволяющая вакуумировать металл, то есть посредством внепечной обработки и вакуумирования получать металл со значительно лучшими характеристиками. Я там работал, отслеживал производство первых обечаек для корпуса реактора. Там были вопросы по содержанию вредных примесей, которые могли ограничить срок службы реактора. И мы в аварийном порядке анализировали, снимали дополнительные пробы.

Тогдашний президент Академии Наук Александров Анатолий Петрович чуть ли не каждые два часа звонил на завод и спрашивал, как идут дела. Можете представить такое сегодня?..

Не только на Ижорском заводе, но и в Краматорске на «Энергомашспецстали» – там целые подразделения создавались, заводские лаборатории. Командировки у нас исчислялись не днями, а месяцами. Оказией передавали оформленные командировочные в ЦНИИТМАШ, открывали новым приказом и там оставались, потому что существовали ограничения по оплате командировок свыше месяца.

В результате было принято решение открыть отделения ЦНИИТМАШа на основных заводах: на Ижоре, в Краматорске, Подольске, Харькове…. Это очень здорово помогло.

Кстати, неплохо было бы и сейчас вернуться к этой системе, потому что, к сожалению, если до 1990-х годов отклонения от требований технических условий по реакторам или по второму контуру случались редко и воспринимались как чрезвычайное происшествие, то сейчас это сплошь и рядом. Технологическая дисциплина на производстве падает, оборудование устаревает…

Ладно, не буду забегать вперёд. Обо всём по порядку. При создании первого реактора ВВЭР-1000 для Нововоронежской АЭС старались учесть многое из того, что не учитывалось прежде, на предыдущих корпусах. Там многого не учли. Не представляли, насколько сильно воздействует на металл облучение. Он становится хрупким, а хрупкость приводит к тому, что ограничивается срок службы. Не были учтены факторы, влияющие на степень этого охрупчивания. Примесные элементы (фосфор, медь) не учитывались. Более того, почему-то даже не были предусмотрены образцы-свидетели в реакторе, чтоб потом их вытаскивать и смотреть, как они себя ведут. На ВВЭР-440, к примеру, вырезали так называемые лодочки из корпуса для того, чтобы определить степень охрупчивания.

В общем, работа была очень напряженной. Зато нам удалось заложить в нашу сталь такой потенциал, что вот уже 36 лет наша марка – 15Х2НМФА-А – удовлетворяет постоянно растущие требования конструкторов. Создали три модификации – для активной зоны, на патрубовые обечайки, третью для крышки и эллипсоида. Изначально предполагалось, что срок службы пятого блока Нововоронежской АЭС будет 25 лет. Сейчас он работает на обоснованном продленном ресурсе с 25-ти лет до 57-ми. То есть, испытания образцов-свидетелей, которые там были заложены, показали, что всё нормально. В новые проекты, создаваемые сегодня, с самого начала закладывают срок 60 лет – благодаря нашей стали. Представляете, какая экономия – сотни миллионов не рублей даже, а евро!  При этом мы гарантируем, что и сто лет может простоять наш корпус. Из той же стали.

Тут надо понимать следующее. Чтобы улучшать и поднимать уровень служебных и технических характеристик корпуса реактора, нужна постоянная работа по совершенствованию этой технологии. Повышать требования по вредным примесям, улучшать технологию, начиная с выплавки. Так оно и было, пока мы входили в Министерство тяжелого транспортного и энергетического машиностроения. Для того, чтобы принять решение о финансировании, достаточно было разумно и просто в пояснительной записке объяснить, что к чему, и дать примерную смету затрат. Вопросы о том, что «нет денег», – они не возникали. Возникали вопросы: «Вам это нужно? Объясните, почему». И каждый год от ЦНИИТМАШа шли документы в министерство, в соответствующие отделы, в которых выставлялись тематические вопросы со всем необходимым для них объяснением, почему и как.

Отдача была колоссальная. В 1980-е годы ЦНИИТМАШ был на очень высоком уровне – и с точки зрения теоретических работ, которые обуславливали появление новых технологических процессов, и с точки зрения внедрения новых технологий. В ЦНИИТМАШе родилась технология автоматической сварки в углекислом газе. Любавский, Новожилов – они стали лауреатами Ленинской премии. Самотвердеющие смеси, Лясс, – тоже Ленинская премия. Эти две технологии совершили революционный переворот во всем мире. Почему? Потому что автоматическая сварка в защитной газовой среде (углекислый газ) продвинула эту технологию с точки зрения возможностей автоматизации, резкого повышения качества самого сварного соединения. А жидкие самотвердеющие смеси, помимо всего прочего, полностью изменили культуру производства. Вместо грязных цехов... Если зайти в цех, где используются эти самотвердеющие смеси, там только герани не хватает на подоконниках.

А сейчас, на протяжении последних пяти лет, по атомной тематике для ВВЭР финансирования нет вообще. Мы скатились на уровень организации, которая выполняет две функции. Первая – согласование проектов: «Гидропресс» присылает их нам, мы ставим подпись. И самая неприятная функция, которая начинает с годами превалировать, это согласование отчетов о несоответствии. То есть мы обосновываем те или иные отступления от требований технических условий и пропускаем в дальнейшее производство. Для техногенно-опасных объектов это очень рискованная политика.

В те годы мы и думать не могли приступить к работе, пока не утвердят методику ее проведения на Ученом совете. Крупные работы рассматривались на институтском уровне, остальные – в отделах.

Когда регулярно, периодически проводят заседания ученых советов, это заставляет людей думать, готовиться. Учат их, в конце концов, аргументированно излагать свои мысли, участвовать в дискуссиях. Сейчас это практически заморожено. А ведь в научном мире традиции – они не просто традиции. Это устоявшиеся формы существования полноценной, плодотворной научной жизни.

Теперь продолжу. Опытно-промышленные работы в нашей отрасли занимают длительный период, поэтому, чем больший заложен потенциал в разрабатываемых сталях – потенциал совершенствования, возможности последовательного улучшения служебных качеств и других характеристик – тем дольше и надежнее будет срок эксплуатации этих сталей.

С разработанными нами   в 70-х годах марками стали типа 15Х2НМФА для корпуса реактора мы работаем с 1981-го года, когда был запущен пятый блок ВВЭР-1000 (второе поколение). И постоянно совершенствуем, ужесточая требования по содержанию вредных примесей, неметаллических включений, улучшая технологию производства наших сталей. И как следствие этого,  реакторы третьего поколения – из тех же марок стали, реакторы  поколения «3+» – из тех же сталей. Сейчас мы обосновываем наше утверждение, что и четвертое поколение ВВЭР-С может тоже изготавливаться из наших марок сталей типа  15Х2НМФА.

Мы избежали ошибки ЦНИИ «Прометей» по стали марки 48-ТС-3-40, которую при возникновении более высоких требований для реакторов ВВЭР-1000 оказалось невозможным использовать. Мы заложили в нашу сталь такой потенциал, что вот уже 36 лет она удовлетворяет постоянно растущие требования по техническим характеристикам, эксплуатационной надежности и долговечности. Референтность корпусов ВВЭР из наших марок сталей типа 15Х2НМФА-А создала огромное преимущество «Росатому» на международном рынке!

Сейчас, согласно стратегии «Росатома», разработка реакторов 4-го поколения осуществляется эволюционным и инновационным путями. На первом этапе предполагается эволюционный путь совершенствования. Это так называемый ВВЭР-С. В этом случае КПД повысится не кардинально, и параметры теплоносителя резко не возрастут, и цикл не замкнется, но существенное улучшение технических характеристик будет. И мы уже докладывали на НТС «Росатома» о том, что наша базовая сталь при некотором усовершенствовании может быть реализована на эволюционном этапе.

А вторая ветвь развития 4-го поколения – так называемые ВВЭР-СКД. Это сверхкритические давления и более высокие температуры теплоносителя. Мы для этих реакторов предложили уже совсем другой материал, который отстаиваем в жесткой конкуренции с материалом, предложенным ЦНИИ «Прометей».

А что касается использования технологии ВВЭР (классики) - ни одной копейки мы не получаем. Эти работы идут в инициативном порядке. Всё, что мы сделали, мы сделали без каких-либо денежных вливаний со стороны «Росатома».

Последнюю работу – вместе с курчатовцами. Выиграли грант Миннауки. Но она касалась только лабораторных этапов. Теперь нужно переходить на опытно-промышленные. Понятно, что они должны финансироваться «Росатомом» для проведения опытно-промышленных работ и аттестации новой стали и сварочных материалов.

Пока у нас ещё есть фора. Весь мир испытывает колоссальные трудности с реализацией ВВЭР-СКД. Увеличивается давление, утолщаются стенки, реакторы становятся неподъемными. А у нас уже есть материалы, есть опыт производства. Пока там американцы, Южная Корея, Япония будут раскачиваться, разрабатывать новые материалы и осваивать технологию их производства мы можем создать головные блоки ВВЭР-СКД, которые будут референтными. Их будут покупать, потому что аналогов на тот момент не будет. Для этого не требуется больших денег, но выгоды будут колоссальными.

При этом у нас есть варианты огромной экономии. В отличие от того, что делалось в 1980-е годы, когда опытные обечайки разрезались и не использовались  в дальнейшем, мы можем сегодня сразу предлагать изготавливать не опытные, а опытно-промышленные обечайки. Современные методы оценки таковы, что, получая положительные результаты, мы можем обоснованно переводить опытно-промышленные изделия в промышленные, то есть в товар.

Сейчас наш институт с приходом нового генерального директора Орлова В.В. усилил свои действия по диверсификации.

Существует стратегическое соглашение с компанией «НОВАТЭК». Она занимается добычей газа, технологией его сжижения и транспортировки сжиженного газа. Они обратились к нам с просьбой удешевить стоимость сооружений, связанных с переработкой газа, где основное требование – это холодостойкость для многих конструкций, резервуаров и других объектов. Притом температура хрупко-вязкого перехода у них не минус 55C. А самое мягкое требование – это минус 90C. Второй уровень требований – это минус 140C. А третий – минус 196C. Мы откликнулись на их предложение, создали в кратчайшие сроки такие экономно-легированные стали. Теперь предлагаем свои комплексные услуги, то есть: будем заказывать эти стали на металлургических комбинатах, отслеживать его производство по нашим техническим условиям, гарантируя качество, и поставлять на заводы-изготовители. В частности, на «ЗиО-Подольск». Ждем, когда окончательно решится этот вопрос.

Это как раз тот случай, когда при диверсификации используется наш прошлый опыт. Тем более, что такого рода диверсификация абсолютно естественна для нас, поскольку в ЦНИИТМАШе изначально шла определенная градация по направлениям. Одни занимаются материалами, которые работают при средних и высоких температурах, так называемыми теплостойкими сталями, другие холодностойкими, третьи- инструментальными и так далее.

И еще. О структуре института. В годы расцвета численность сотрудников ЦНИИТМАШа вместе с отделениями доходила до 6 тысяч. Сегодня, наверное, столько не нужно. Сегодня, грубо говоря, их в десять раз меньше. Зато обслуживающего персонала, руководящего, топ-менеджеров – в десять раз больше. Это, по-моему, очевидный нонсенс.

В нынешней ситуации нам не нужно иметь в структуре АО НПО ЦНИИТМАШ 5 институтов, численность которых по 100-150 человек. У нас раньше отдел, как правило, имел такую численность. Нам не нужны отделы численностью 10-15 человек и лаборатории, которые состоят из 1-2 человек. И в структуре института вообще не должны быть управления. Это другие горизонты.

Очень рассчитываю на то, что нынешнее руководство ЦНИИТМАШа сумеет оптимизировать его структуру, которая в максимальной степени обеспечит высокие производительность труда и эффективность отдачи каждого сотрудника.

ЦНИИТМАШ, как головная материаловедческая организация, должна, как было раньше, в полной мере определять техническую политику в отрасли. С постоянным совершенствованием технологий, поиском и предложением новых технологических приемов, обеспечением непрерывного роста качества, создавать технологические конкурентные преимущества на международных рынках. За всем этим стоит необходимость постоянного напряжения ума. Но – без соответствующего финансирования мы можем только обосновывать или нет, как я уже сказал, продвижение изделий с теми или иными отклонениями.

Предприятия: Министерство среднего машиностроения СССР, аппарат (Минсредмаш СССР, Министерство атомной энергетики и промышленности СССР, Министерство Российской Федерации по атомной энергии, Минатом России, Федеральное агентство по атомной энергии, Росатом, Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», госкорпорация «Росатом»), ЦНИИТМАШ (ГНЦ РФ АО «НПО «ЦНИИТМАШ»)