Земля и небо
в наноалмазах

спецпроект при поддержке

Инжиниринговая компания – опыт применения космических технологий в различных областях, от ГЛОНАССа до нефтедобывающих насосов

Group2

КПД (коэффициент полезного действия) установки штангового-глубинного насоса (ШГН) увеличивается ​примерно​ на 30%

Group

Экономический эффект для нефтедобывающей промышленности в случае перехода на насосы BeeOilPump составит $9 млрд в год. За 8 лет эксплуатации оборудование доказало свою эффективность на более чем 1300 скважинах

Group

Использование нанотехнологий РАМ позволит уменьшить вес приборов для космических аппаратов на сотни килограммов

Group1

Наши клиенты:

  • предприятия космической отрасли
  • международные нефтесервисные компании
  • машиностроительные заводы

Земля и небо в наноалмазах

РАМ

клиенты:
  • «Татнефть»
  • «Башнефть»
  • «Роснефть»
  • «Газпромнефть»
  • «Лукойл»
  • «Русснефть»
  • Нефтяная индустрия Сербии
  • Weatherford
  • Schlumberger
  • Baker Hughes
Основатель компании:
  • Евгений Рыжов
год получения инвестиций от фонда РВК:
  • 2015
  • Гаражная разработка

    Я всю жизнь работал в космической отрасли, и начало 90-х, когда космос решили перевести на коммерческие рельсы, застало меня начальником отдела военно-экономического анализа. Этот опыт оказал влияние на всю мою последующую деятельность. В 1997 году мой научный руководитель прилетел с конференции из Америки, где он докладывал наши материалы. Пока я вез его из Шереметьева в Юбилейный, он всю дорогу причитал: «Евгений, бросай науку, НИОКРы, срочно начинай заниматься патентами!» Дело в том, что к нему на конференции подошел представитель одной американской компании и предложил купить наши разработки за $100 тыс. — огромные по тем временам для нас деньги. С тех пор я стал смотреть на интеллектуальную собственность другими глазами и действительно начал изучать, как ее оформлять, защищать, оценивать и продавать. Еще работая в филиале Центра им. Хруничева, я сформировал специальный отдел по нематериальным активам. А методика оценки интеллектуальной собственности, созданная с моим участием, впоследствии была утверждена тремя министерствами — экономики, юстиции и финансов.

    В 2003 году я уволился из НИИ КС и стал заниматься продвижением различных разработок. Один из первых моих проектов в новом качестве предпринимателя был связан с патентом Центра им. Хруничева, который получил немало золотых медалей на зарубежных выставках. Он был продан «Газпрому», но оказался «пустышкой», поводом для заграничных командировок. Я проверял — выпросил у авторов патента пол-литровую баночку их антикоррозийного покрытия, покрасил им обычный металл — все отслоилось уже на следующее утро. Между тем мы совместно с Институтом стали и сплавов разработали испытательный стенд — «Газпром» рассчитывал эксплуатировать это антикоррозийное покрытие в жестких условиях, от уличных –60оС в зимнее время до +150оС, при которых емкости, покрытые этим составом, очищают паром. Запатентованное средство не подошло, мы закупили всевозможные антикоррозийные покрытия и испытали их на нашем стенде — все они облетели. Что делать? Тогда коллеги из МИСиСа разработали новую композицию, которая успешно прошла испытания. Первые 5 тонн этой краски мы произвели у меня в гараже. Меня до сих пор удивляет, что именно эта «гаражная» краска оказалась разработкой мирового уровня. Мы эту технологию запатентовали в Южной Корее, Китае, Германии, Финляндии.

    Мы поставили антикоррозийку в Новый Уренгой, где ею должны были на пробу покрыть внутреннюю поверхность емкости объемом 5 тыс. куб. м. Наша бригада не успевала закончить работу в срок, и нам пришлось отправлять на подмогу еще двоих сотрудников. Но летом билеты на самолет в Новый Уренгой купить сложно (оказывается, москвичи летят туда собирать белые грибы), и мы смогли взять только один. У нас в компании ходит легенда, что нам пошли навстречу: второго нашего сотрудника снабдили фартуком, и он полетел как стюард, обслуживая вместе с экипажем пассажиров во время полета, — все для того, чтобы добраться до места и помочь коллегам выполнить условия контракта.

    Тестовое покрытие в Новом Уренгое простояло три года без износа. Мы лишили работы одну из фирм, которая каждый год заново перекрашивала емкость и получала за это несколько миллионов рублей. В чем секрет этого состава? Профессора из МИСиСа ввели в композицию с эпоксидной смолой алюминиевую пудру, которая увеличила теплопроводность покрытия в несколько раз. В результате при нагревании эта краска не успевала достичь температуры вспенивания и не отслаивалась.

    Мы решаем основную проблему любых производств, печатающих по матрице серийную продукцию, будь то урановые «таблетки» для АЭС или флаконы для французских духов, – скоротечный износ инструмента от трения. Наноалмазный хром защищает всё, что трется
    основатель компании

    Евгений Рыжов

    Наноалмазы — лучшие друзья не только девушек

    После истории с «Газпромом» мне стало очевидно, что разработка технологий и создание композитных материалов, обладающих высокой теплопроводностью, — перспективная тема. По сути она и стала основой бизнеса компании РАМ, организованной в 2004 году.

    У материалов с высокой теплопроводностью широкий спектр применения. Он основывается на принципе, который я осознал, вспомнив позабавившую меня в детстве фотографию в журнале «Физика в школе», где лобзик распиливает горлышко стеклянной бутылки, будто дерево. На самом деле даже пилкой по металлу сделать бы это не получилось. Но там была подпись, что этот лобзик покрыт хромом с ультрадисперсным алмазом (тогда, до формирования «Роснано», их так называли; на самом деле наноалмазы были получены еще в 1962 году в интересах военного ведомства).

    Оказалось, что теплопроводность алюминия, который мы использовали в краске для «Газпрома», составляет около 200 Вт/м²·K, у наноалмазов детонационного синтеза — 2000, а у графена — 6000. Мы сфокусировались на улучшении теплопроводных свойств некоторых традиционных материалов, но пока не все идет гладко. Например, у эпоксидной смолы теплопроводность 0,2 Вт/м²·K, и все клеи по теплопроводности не переваливают через единицу. К сожалению, при попытке соединить наноалмазы с эпоксидной смолой у нас пока получается материал с теплопроводностью низкой, как у смолы (а мы хотим с высокой, как у наноалмазов). Над решением этой проблемы мы активно работаем, в том числе с привлечением ученых из РАН. Я уверен, что в будущем это направление будет приносить компании РАМ основной доход.

    Сейчас мы уже умеем делать покрытия с помощью наноалмазного хромирования. Они являются суперизносостойкими, обладают повышенной теплопроводностью, лишены мелких трещин, что приводит к повышению коррозионной стойкости. РАМ использует эти покрытия для самых разных конструкций, в первую очередь в интересах военных, нефтяников, металлургов. Самый экзотический пример применения — олимпийские медали, которые печатались с помощью инструмента, покрытого наноалмазным хромом. Московский и Петербургский монетные дворы имеют опыт покрытия своего инструмента для печатания монет. Сейчас мы ведем переговоры с «Росатомом», чтобы и они пользовались нашими покрытиями. Мы решаем основную проблему любых производств, печатающих по матрице серийную продукцию, будь то урановые «таблетки» для АЭС или флаконы для французских духов, — скоротечный износ инструмента от трения. Все, что трется, защищает наш наноалмазный хром.

    Ставка на инжиниринг

    Сначала спроса на наноалмазный хром почти не было. И мы решили сами начать разработку изделий, которым было бы полезно наше покрытие. А что в производстве испытывает наибольшую нагрузку от трения? Различные поршни и клапаны в станках непрерывного цикла работы. В 2004 году мы решили наноалмазы опустить под землю, чтобы они занимались добычей нефти. Мы разработали и запатентовали золотниковые клапаны. Выяснилось, что нефтяные насосы, в которых их используют, более долговечны и производительны. Кроме того, оказалось, что они способствуют притоку нефти в скважины, поэтому их хорошо использовать в труднодоступных горизонтальных скважинах и для добычи нефти с высокой вязкостью.

    Клапаны стали так успешны, что «Роснефть» высказала пожелание: не мелочиться, а выпускать насосы в сборе, что позволит выходить на тендеры. И тогда мы привнесли еще одну новинку: в 2011 году разработали нефтяной насос с укороченным плунжером (поршнем цилиндрической формы). Удивительное дело — штанговые насосы известны более ста лет, и за это время никто не догадался сделать такую простую вещь — уменьшить плунжер, чтобы повысить износостойкость насоса. В 2012 году мы поставили пробную партию в Казахстан, где высокое содержание песка в нефтяном флюиде, поэтому клапаны в насосах выходят из строя через 40-50 суток. Наши насосы с укороченными плунжерами и покрытием из наноалмазного хрома проработали 360 — в восемь раз дольше!

    Но мы столкнулись с неожиданной проблемой. Длина плунжера определяется ГОСТом, который был разработан в 1932 году Бакинским нефтяным институтом. И поскольку нефтяные компании закупают оборудование только по ГОСТу, а мы ему не соответствуем, то нашим насосам нет места в официальной статистике. Сейчас это наша самая большая головная боль. Мы можем идти только в виде запчастей, ремкомплектов или вести опытно-промысловые испытания (ОПИ). Сейчас на 600-700 скважинах мы работаем в режиме ОПИ. У меня задумка — написать новый ГОСТ, ведь нет сомнений, что его надо менять.

    Далее мы планируем развиваться в направлении создания собственных сервисных компаний как в России, так и за рубежом. Кроме того, в стране сейчас огромный дефицит инжиниринговых компаний, которые способны взять разработку из академического института и начать ее коммерциализировать, двигать на рынок. Причем зачастую вклад готового решения или разработки в дело компании составляет процентов двадцать, а остальное (70-80%) — это деятельность, направленная на то, чтобы преодолеть агрессивную среду, отторгающую все новое, косность и инертность крупных компаний, ГОСТы, ОСТы и так далее.

    Мы очень благодарны фонду Бортника — и наши клапаны, и полимерные композиты вышли в свет с легкой руки Сергея Полякова. И я рад, что нам удалось договориться с Инфрафондом РВК. Процедура получения инвестиций заняла у нас около года, я очень хорошо отношусь к этой команде, поскольку они внимательно прислушиваются к нам и нашим проблемам. Благодаря Инфрафонду РАМ окончательно оформилась в инжиниринговую компанию.

    От насосов до ГЛОНАССа

    У РАМ есть планы на дальнюю перспективу — мы думаем о применении наших покрытий не только под землей, но и в космосе. Дело в том, что долговечность аппаратуры на космических аппаратах, в том числе для ГЛОНАССа, в значительной степени зависит от качества полимерных композитов, клеев, паст, которые применяются при ее изготовлении. Поскольку многие материалы, которые используются в настоящее время, устарели и имеют теплопроводность не выше 1 Вт/м²·K, наша компания решила использовать высочайшие теплофизические свойства наноалмазов, синтезируемых при помощи лазера в Израиле, а также продуктов отечественного производства — различных графенов и наноалмазов детонационного синтеза. По мнению нобелевского лауреата Константина Новоселова, при смешении полимеров с этими нанодобавками возможно достичь теплопроводности 10 Вт/м²·K. Так далеко мы пока не замахиваемся, но уже взяли курс на увеличение теплопроводности композитов в 2-3 раза. Мы получили первые образцы, которые прошли испытания в Академии наук и показали теплопроводность в 1,6 Вт/м²·K. Опираясь на эти результаты, мы планируем в ближайшее время организовать реверс технологий в области супертеплопроводных полимеров за рубеж, чтобы они в последующем более активно применялись предприятиями нашей российской аэрокосмической отрасли.

    Над суперпроводными полимерами работаем всего два года, но видим огромный прогресс и невероятные перспективы у этой технологии. И, поскольку с космоса я начинал, а с ГЛОНАССом работал в начале эпопеи с хромированием, мне бы очень хотелось некоторые технологии, сейчас работающие в нефтянке, «вернуть» на ГЛОНАСС — только совсем в другом, новом, качестве.