Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ», г. Москва) – интегрированная компания, консолидирующая проектно-конструкторские подразделения предприятий Топливной компании ТВЭЛ. Основные направления деятельности: комплексное проектирование промышленных и гражданских объектов, комплексные инженерные изыскания и обследования; разработка концепций и проектов вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов; конструирование, изготовление нестандартизированного технологического оборудования для атомной отрасли. В нашем материале – об очередной задаче института
СКИФ – это современно
В марте 2020 года распоряжением Правительства РФ АО «ЦПТИ» было назначено генеральным проектировщиком по объекту «Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») в наукограде Кольцово (Новосибирская область) . В настоящее время подписан государственный контракт с ФКУ «Дирекция единого заказчика по строительству, капитальному и текущему ремонту» на выполнение проектных и изыскательских работ. Создание ЦКП «СКИФ» ведется в рамках национального проекта «Наука» под руководством Минобрнауки РФ. Синхротрон и сопутствующую инфраструктуру планируется создать до конца 2023 года, ввод в эксплуатацию намечен на 2024 год.
По своим характеристикам будущая уникальная научная установка класса «мегасайенс» ЦКП «СКИФ» относится к источникам синхротронного излучения последнего поколения 4+ с энергией 3 ГэВ. По своим расчетным пользовательским параметрам ускорительный комплекс не будет иметь аналогов в мире. Планируется, что на экспериментальных станциях «СКИФа» будут проводиться инновационные исследования в области физики, химии, геологии, биологии и медицины.
В состав Центра коллективного пользования СКИФ будут входить основной корпус с источником синхротронного излучения и инженерной частью, включающей линейный ускоритель (линак), бустерный синхротрон (бустер), каналы транспортировки электронных пучков от линака до бустера и от бустера до основного кольца и каналов вывода пучков синхротронного излучения; также будут возведены лабораторный корпус, административно-офисное здание с инфоцентром, корпус с участком стендов и испытаний, вспомогательные здания и сооружения (энергоблок, корпус инженерного и противопожарного обеспечения и т. д.).
Как рассказал руководитель проектного офиса ЦКП «СКИФ», замдиректора ИЯФ СО РАН Евгений Левичев, уникальные характеристики установки СКИФ будут достигнуты за счет наработанного институтом опыта в создании источников СИ. По его словам, сейчас в России есть два центра, где проводят эксперименты с синхротронным излучением: ИЯФ, где работают два источника, и Курчатовский институт; этот источник синхротронного излучения в начале 1990-х был также сделан в ИЯФ (еще один центр планируется создать на базе Дальневосточного университета). Все три действующие в настоящее время установки относятся ко второму поколению; третье поколение в России не создавалось. Теперь есть возможность сделать качественный скачок – перейти сразу от второго к четвертому (даже «четвертому плюс») поколению. Четвертое поколение характеризуется высокой яркостью, которая зависит от эмиттанса (важнейшая численная характеристика пучка ускоренных частиц; малому эмиттансу соответствует узкий пучок с малым разбросом по скоростям.). Установка СКИФ будет иметь самый малый эмиттанс среди существующих машин.
– Несколько лет назад заработал первый источник четвертого поколения, MAX IV в Швеции. Вторая из этой серии машина с энергией 3 ГэВ – Sirius, которая запускается в Бразилии. Третьей будет СКИФ. Мы можем войти среди 3 ГэВ-ных машин в тройку лидеров среди установок четвертого поколения в мире. Рассчитываем, что у СКИФ будет наименьший эмиттанс, то есть он будет обладать наилучшими для пользователей характеристиками, – говорит Евгений Левичев.
«СКИФ» создается в рамках национального проекта «Наука». Синхротрон и пользовательскую инфраструктуру планируется создать до конца 2023 года, а начать исследования на первых шести станциях – до конца 2024 года.
Передовому объекту – передовое проектирование
– Центр коллективного пользования «СКИФ» – уникальный технически сложный объект использования атомной энергии. Мы уже приступили к реализации проекта, которого ждет научный мир. Объект будет проектироваться с применением передовых технологий, в том числе цифрового информационного моделирования (ВIМ-технологий)», – отметил генеральный директор АО «ЦПТИ» Михаил Тарасов. По его словам, учитывая сжатые сроки реализации, изыскательские работы на площадке были начаты еще до заключения госконтракта, когда участие ЦПТИ уже стало очевидным. На площадке в наукограде Кольцово проводятся инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрогеологические и инженерно-экологические изыскания. Работают буровые установки, к концу мая 2020 года пройдено около 4 тыс. погонных метров скважин из 6 тыс. запланированных. Идут полевые опытные работы, статическое зондирование грунтов. Выполнена топографическая съемка в масштабе 1:500. Проводится сейсморазведка и наблюдения за колебаниями грунтов. Высокоточные исследования нужны для прогноза движения земной поверхности. Эти факторы мы будем учитывать при проектировании, поскольку синхротрон – объект высокочувствительный. Результаты инженерных изысканий станут исходными данными для проектирования, – сказал руководитель института.
Разработаны три варианта архитектурного облика ЦКП «СКИФ». Это внешний вид, визуальная концепция проекта. Создана схема генерального плана центра коллективного пользования с перечнем зданий и сооружений. Разработаны технологические планировки вспомогательных объектов. До конца года предстоит завершить комплексные инженерные изыскания на площадке строительства, разработать комплект проектной документации на основании цифровой информационной модели.
Для реализации проекта в ЦПТИ создана структура управления проектно-изыскательскими работами под руководством главного инженера проекта. Определены руководители по направлениям – главный технолог, главный архитектор, главный конструктор и т. д. Основной объем проектирования распределен между центральным офисом ЦПТИ в Москве и филиалами в регионах – Новосибирске, Глазове, Ангарске, Новоуральске. За каждым филиалом закреплены свои объекты.
В работе над проектом будут использованы технологии BIM-проектирования – информационного моделирования, которое позволяет управлять объектом на всех стадиях его жизненного цикла. В результате будет создана цифровая информационная модель (BIM-модель) ЦКП «СКИФ». Это будет совокупность всей архитектурно-конструкторской, технологической информации об объекте. Все части проектной модели – архитектурная, конструкторская, отопление, водоснабжение, вентиляция и т. д. – объединены в информационную среду. Это дает понимание и визуализацию решений, позволяет обнаружить геометрические конфликты и исключить коллизии между конструкциями и инженерными системами, а также инженерных систем между собой.
Пострадает только вирус
Одним из резидентов центра «СКИФ» станет ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора, где разрабатывается и проходит испытания вакцина против нового коронавируса. «Научный центр «Вектор» сможет проводить ряд биологических исследований уже в 2024 году – на двух из шести экспериментальных станций первой очереди. В 2025 году в контуре «СКИФа» запланировано открытие специализированной станции, находящейся в отдельном корпусе и оборудованной для полноценной исследовательской деятельности «Вектора». Здание со всеми системами биологической защиты и безопасности спроектирует в числе прочих объектов АО «ЦПТИ», – отметил директор Федерального исследовательского центра «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук» академик РАН Валерий Бухтияров.
Строительство новой лаборатории для ГНЦ «Вектор» Роспотребнадзора может быть ускорено. Это позволило бы реализовать обширную программу исследований, включая разработку новых высокоэффективных вакцин, антибактериальных и антивирусных препаратов. Институтом катализа СО РАН – застройщиком центра «СКИФ» – совместно с руководством центра «Вектор» прорабатывается предложение о создании специализированной экспериментальной станции в рамках первой очереди объектов «СКИФ» и вводе ее в эксплуатацию в 2023-2024 годах.
Алексей Комольцев для журнала «Строительство в атомной отрасли» (совместно с Пресс-службой АО «ЦПТИ»)
