Разработать с нуля
Ежегодно, отмечая очередную годовщину выпуска основной продукции химзавода, мы вспоминаем, как много лет тому назад в окружении тайги взметнулись трубы до небес, а в нашем цехе ХИМ-1 заработал технологический процесс и в немыслимо короткий срок цех стал выдавать готовую продукцию. Все это произошло благодаря упорному и творческому труду коллектива цеха в тяжелых и опасных условиях. За успешный пуск завода и быстрое освоение проектной производительности Указом Президиума Верховного Совета СССР 23 работника химического завода были отмечены государственными наградами. Так родина оценила трудовой подвиг работников завода.
Летом 1961 года неожиданно для нас ФРГ отказалась поставлять в Советский Союз фторид калия, необходимый для производства фтора. Наступила угроза остановки всех производств фтора в нашей подотрасли: в Ангарске, Томске-7 и Кирово-Чепецке. В нашей стране фторид калия не производился. Было принято решение о срочном создании в пятом отделении химического цеха № 31 (далее ХИМ-1) новой установки для производства нужного сырья. Пришлось разрабатывать все с нуля, так как технологии производства фторида калия в СССР не было. Возникшая проблема, угрожающая остановить производство фтора в подотрасли на период разработки, создания, освоения и выпуска крайне нужного продукта, наложила очень большую ответственность на руководство нашего комбината, химического завода и химического цеха № 1. В достаточно короткий срок эта проблема была решена, и в отделении № 5 здания № 301 начали выпускать фторид калия, обеспечив как свои потребности, так и нужды всей подотрасли. Помнится, как к нам в цех быстро зашел директор химического завода Андрей Максимович Пикалов и, держа в поднятой руке бумажку, громко сообщил: «Ведь вы молодцы! Ваш фторид калия по качеству лучше, чем из ФРГ. Вы успокоили всю нашу подотрасль!».
Конечно, всех участников решения этой проблемы не перечислить, но давайте вспомним хотя бы тех, кто создавал и осваивал эту установку. Это зам. начальника цеха Геннадий Георгиевич Дылдин, начальник отделения № 5 Владислав Дмитриевич Меркулов, технолог отделения № 5 Виктор Алексеевич Львов, инженеры-технологи Владислав Иванович Мищенко, Дмитрий Иванович Зименков, аппаратчики Нина Петровна Сычева, Семен Семенович Сподарец, Аксарбек Андреевич Калоев, руководитель группы наладки Владимир Поликарпович Черепанов и инженеры этой группы Лев Иванович Варфоломеев, Игорь Михайлович Ванин, руководитель лаборатории Иван Абрамович Третьяков и его лаборантки Любовь Леонидовна Советкина, Вера Петровна Косинцева, Галина Фроловна Журавлева, Нина Ивановна Асташева. Конечно, большой вклад был сделан нашими механиками, электриками и прибористами. Вся работа проводилась под руководством главного инженера завода Феоктиста Ивановича Косинцева, директора завода Андрея Максимовича Пикалова, главного инженера комбината Ивана Сафроновича Парахнюка, директора комбината Виктора Федоровича Новокшенова, специалистов РМЦ, отделов снабжения и т. д. К разработке этой технологии был привлечен ГИПХ (Ленинград). Думаю, что пример спасения фторных производств нашей отрасли — это настоящий героизм наших ветеранов, которые днем и ночью трудились и размышляли, как быстрее создать новую установку, освоить технологию, пустить ее и начать выпуск продукта. Есть все основания гордиться их трудовым вкладом и сплоченностью, творческими изысканиями и патриотизмом.
Было много ручного труда при обращении с сырьем, при вскрытии тары и аппаратуры, при их чистке. Но персонал цеха этого не боялся и шел на риск, понимая, что ГФУ очень нужен оборонке. В улучшении условий работы и в повышении безопасности принимали активное участие работники цеха всех профессий и должностей. Большинство рабочих, обнаруживая всякие «помехи», придумывали и предлагали что-то для усовершенствования процесса. Нужно отметить большое внимание руководства комбината, химзавода и подразделений комбината к нашему цеху в решении возникавших проблем. Активное участие в решении проблем принимала группа наладки технологических процессов во главе с В. П. Черепановым и при личном участии Л. И. Варфоломеева, И. М. Ванина, Ю. Н. Зусайлова и многих других. Биография цеха по производству фтора и ГФУ связана с созданием, освоением и быстрым совершенствованием этих производств. Можно отметить, что идеи совершенствований в основном рождались у специалистов цехов и подразделений комбината. В нашем цехе активно велись доработка и усовершенствование электролизеров и аппаратуры: конструкции электролизеров, электроизоляционных устройств, размещения анодов и катодов в ванне, формы колпаков, системы контроля за уровнем электролита в ванне и за содержанием фтористого водорода в электролите с выходом на автоматизацию процесса подачи фтористого водорода в электролит. Эти работы велись учеными ПНИЛ А. В. Уваровым, Л. И. Варфоломеевым, А. Ф. Лазаревым, М. И. Турнаевым и специалистами завода Ф. И. Косинцевым, В. Н. Корючкиным, В. А. Кытмановым, А. И. Струшляком, О. К. Млатковским и В. А. Львовым.
В комплекс разработок входили задачи повышения единичной мощности электролизеров, исключения опасности взрывов, повышения надежности эксплуатации анодов, чистоты фтора, уменьшения расхода электроэнергии и т.д. В совершенствовании электролизеров принимали участие специалисты цеха и работники фторного отделения (технологи, механики, прибористы, электрики). Большой вклад в эти работы внесен и Юрием Степановичем Шороховым, который практически ежедневно посещал РМЦ, привлекая работников цеха к совместным разработкам. В совершенствовании конструкции электролизеров с целью повышения их единичной мощности нам помогали специалисты отдела № 16 (проектировщики), бригада РМЦ во главе с бригадиром Н. В. Загоскиным. В результате такого творческого союза был создан самый мощный в мире фторный электролизер, ставший основным производителем фтора на многие годы. После внесенных в 1995 году усовершенствований с участием Р. Л. Рабиновича, Л. И. Варфоломеева, А. И. Струшляка и других специалистов цеха этот аппарат и по сей день остается непревзойденным в мире по своим техническим характеристикам.
О достижениях фторного и гексафторидного производств ХИМ-1 уже много сказано, но вспомним об участии персонала ХИМ-1 в доработках и усовершенствовании аппаратуры. Появилось, например, задание — увеличить выпуск ГФУ в два раза и в короткий срок. Что делать? Увеличить количество аппаратуры в два раза? Для этого потребовалось бы построить дополнительные помещения, изготавливать дополнительную аппаратуру, купить дополнительное подсобное оборудование, выполнить монтажные работы, включая монтаж новых трубопроводных схем. Такой вариант требовал больших денежных средств и был нереален по установленным срокам. Лучшим вариантом было увеличить единичную мощность аппаратуры. Увеличение единичной мощности электролизеров шло быстрыми темпами. Неэффективные проектные десублиматоры (скребковые и труба в трубе) уже были доработаны и заменены на десублиматоры с внутренними трубами с изгибом внизу, а как увеличить их единичную мощность? Варианты увеличения высоты и диаметра десублиматора изучались, но при этом мы столкнулись с необходимостью увеличения высоты здания, осложнениями при ссыпании ГФУ в баллоны, снижением эффективности теплохладообмена и т.д. Мы с технологами и механиками предложили увеличить в десублиматоре количество внутренних труб, не изменяя их диаметра.
При обсуждении предложенного варианта со специалистами проектного отдела выяснилось, что изгибать трубы такого диаметра с уменьшением диаметра изгиба согласно требованиям ГОСТов недопустимо. Проектировщики были обязаны соблюдать требования ГОСТов, но они согласились пойти по такому пути: предложить специалистам РМЦ изготовить несколько изделий с предложенным диаметром изгиба, создать специальную комиссию для проверочных испытаний этих изделий и только на основании результатов испытаний принять решение. Подробно ознакомив специалистов РМЦ с возникшей проблемой и рассказав о полезности внедрения этой идеи, мы предложили им попробовать изобрести новые условия изгиба этих труб. Благодаря творческому мышлению и упорному труду они быстро подобрали новые температурные условия при изгибе труб. Результаты испытаний показали, что качество новых труб соответствует требованиям ГОСТа. А многолетняя эксплуатация десублиматоров с трубами, изогнутыми по новой технологии, подтвердила правильность заключения комиссии и показала, что работники РМЦ — специалисты высочайшего класса. В итоге совместных действий производительность десублиматоров была выведена до желаемого уровня в короткий срок и с малыми затратами.
Приведу еще один пример участия персонала ХИМ-1 в совершенствовании аппаратуры. Возникла необходимость увеличить единичную мощность вертикального реактора (ВР). Чертежи этого реактора были выполнены родственным предприятием в Томске-7 (СХК), так как информация о целесообразности замены горизонтальных реакторов на вертикальные с реакцией в зоне пламени поступила на это предприятие. С этим предприятием у нас и велись совместные разработки. В совместных разработках участвовали Александр Иванович Карелин и Леонид Иванович Попов, бывшие на сублиматном заводе СХК в разное время в должности главного инженера завода, а также Владимир Павлович Коробцев, работавший руководителем проектного подразделения СХК (НИКИ). Эффективность процесса реакции фтора с сырьем в зоне пламени нас привлекла. Реактор был изготовлен из никеля. Идея увеличить единичную мощность пламенного ВР за счет увеличения подачи в реактор фтора и сырья с повышением температуры в зоне реакции вначале застопорилась, т.к. была информация, что повышение температуры в зоне реакции приводит к ускорению коррозии стенок реактора. Была информация, что коррозия в системах фторирования не являлась проблемой, за исключением пламенных реакторов, которые приходилось менять каждые 1–2 года. Охлаждать стенку реактора подачей воды в рубашку не рекомендовалось: это могло привести к снижению температуры в зоне реакции и к снижению производительности реактора. Знали и о том, что в случае подачи воды в пустую рубашку или при попадании воды в реактор могут быть хлопки или взрывы. При проектировании пламенного реактора на СХК все эти рекомендации и предупреждения были учтены, и все это учитывалось при эксплуатации никелевого пламенного реактора в ХИМ-1. Желание увеличить производительность ВР нарастало, но было понятно, что, не защитив стенку реактора в зоне прохождения экзотермической реакции, где температура развивается выше 1000 °С, увеличивать подачу фтора и сырья в реактор нецелесообразно. При попадании воды в реактор взрыва не ожидалось. Основанием для этого была информация в книге «Курс общей химии». В ней отмечалось, что при реакции фтора с водой образуются фтористый водород и кислород и что атомы кислорода быстро соединяются друг с другом или с молекулами фтора и воды. В этой же книге отмечалось, что в случае встречи фтора с водородом образуется фтористый водород, и реакция сопровождается взрывом. При глубоком изучении всех возможных реакций в процессе фторирования сырья и физико-химических свойств промежуточных фторидов при разных температурах появилась идея противостоять ускорению химкоррозии, используя физико-химические свойства промежуточных фторидов и управляя потоками веществ в ВР. Подробности предложений были засекречены. На основании этой идеи мы с технологами, механиками, прибористами, работниками ЦЗЛ пришли к выводу, что вначале нужно провести в цехе испытания для доказательств, что взрывов не должно быть. Были проведены расчеты скорости и мощности теплопередачи через толстую стенку стали, которые не приводили к мгновенному испарению подаваемой воды. Испытания проводили в мастерской в ночное время. Учитывая замеченные темпы роста температуры в газовом пламени, ввод тепла стабилизировали, продолжая нагревать стенку корпуса (стенку нагрели до температуры, близкой к 1300 °С). Из мастерской мы все вышли и по шлангу подали воду в рубашку. Вода идет, все тихо. Из рубашки выходит горячая вода и чуть-чуть парит. Процесс продолжили, и температура в газовом пламени не опускалась ниже 1200 °С. После испытаний осмотрели внутреннюю часть установки и оплавлений на стенках не обнаружили. Результаты нас успокоили. Но ведь надо было еще испытать, что будет, если вода попадет в работающий ВР. Ночью мне домой позвонил начальник смены и сообщил, что в стенке реактора появилась дырка, но они создали условия подсоса в эту дырку, дырку прикрыли. Он спросил: «Останавливать ли процесс?». Я предложил ему ничего не менять и, срочно прибыв в цех, попросил аппаратчика принести ведро воды и маленький ковшик. Он быстро принес. "Спрячься за бетонный столб", — посоветовал я ему. «Но ведь я должен помогать», — не соглашался он. Еле удалось его убедить, что это большой риск. Аппаратчик спрятался, но часто подглядывал за моими действиями. Забросы воды в реактор через эту дырку показывали появления факелов голубоватого цвета, но хлопков не было. Результаты испытаний оказались ожидаемыми. О результатах проведенных испытаний и о секретных предложениях я доложил руководству завода и комбината. Помнится, как отреагировал на эту информацию Виктор Федорович Новокшенов. Он сказал: «Если бы при этих опасных испытаниях были взрывы или несчастные случаи, то я вынужден был бы наказать вас, но учитывая, что результаты положительные и реализация предложений позволит нам увеличить выпуск ГФУ в установленный срок и с меньшими затратами, я буду помогать вам внедрять все эти предложения».
Идея повысить производительность ВР за счет увеличения подачи в реактор фтора и сырья с перспективой изготовления ВР из стали-3 была одобрена руководством химзавода и комбината, а также учеными ВНИИХТ. Большой творческий вклад был внесен работниками проектного отдела и прибористами для разработки способов механизации и автоматизации, обеспечивающих реализацию этой идеи. Приятно вспоминать о творческом и упорном труде персонала нашего цеха в тяжелых и опасных условиях, о сплоченности в коллективе, о хорошем отношении руководства химзавода и комбината, а также и персонала подразделений комбината к нашему цеху.
Рабочие места в нашем цехе часто посещали куратор главка Николай Федорович Левкин, начальник главка Александр Дмитриевич Зверев, министр Минсредмаша Ефим Павлович Славский. Они положительно оценивали достижения цеха, внимательно знакомились с возникающими проблемами и помогали в их решении. Главный инженер комбината Иван Сафронович Парахнюк, директор химзавода Андрей Максимович Пикалов и главный инженер химзавода Феоктист Иванович Косинцев посещали цех почти ежедневно и с той же целью. Было полезно общаться с родственными предприятиями, с учеными ВНИИХТ, ГИПХ и других НИИ. Библиотека комбината обеспечивала нас полезной научно-технической информацией. Хочется отметить, что в основе прошлых и дальнейших достижений производств цеха лежал труд высококлассных руководителей, специалистов и рабочих. Сказалась и хорошая подготовка кадров, прибывших на комбинат, а также принцип их подбора. Нельзя не отметить упорный многолетний поисковый труд великих тружеников основного производства цеха М. М. Репчанского, С. К. Шуруева, В. А. Львова, Л. С. Склепина, И. В. Мацука, Л. П. Гладилина, Ю. В. Сизых, Н. Д. Зеленина, Ю. Ф. Охотникова, В. Н. Павлова, А. М. Калмыкова, Ю. А. Рябоненко, В. А. Кытманова, А. И. Струшляка, Е. Д. Черниговского, В. Н. Комарова, Е. В. Кузнецова, Г. Г. Виноградова, А. М. Кузнецова, Ю. Л. Скоробогатова и В. М. Юрочкина.