Газпром обеспечил полную локализацию оборудования камеры сгорания ГТУ Т32 ГПА-32 Ладога
Об этом НЗЛ сообщил 21 августа 2024 г.
Полная локализация
При подготовки производства была проделана большая работа:- специалисты инженерного центра НЗЛ разработали комплект конструкторской документации переходной секции с полной заменой материалов на отечественные, включая материалы термобарьерного покрытия,
- конструкторская документация была адаптирована под технологические возможности завода Ротор,
- в ходе освоения изготовления детали была проделана значительная работа по выбору отечественных материалов, не уступающих по механическим и эксплуатационным характеристикам импортным аналогам,
- конструкторами Газэнергосервиса с нуля была спроектирована сложная технологическая оснастка, включая формовочные штампы, изготовленные на НЗЛ, для получения сложной объемной конфигурации корпуса и экрана.
Освоение производства переходной секции стало завершающим этапом полной локализации оборудования камеры сгорания ГТУ Т32.
Ранее НЗЛ и Ротор локализовали производство жаровых труб и крышки камеры сгорания 4+1.
Топливные форсунки РЭП Холдинг (входит в Газпром энергохолдинг индустриальные активы) в опытном режиме изготовил еще в 2020 г.
В настоящее время на НЗЛ ведется контрольная сборка камеры сгорания, после которой она будет направлена на один из действующих ГПА-32 Ладога для прохождения ресурсных испытаний.
Почему это сложно?
Переходная секция - один из самых сложных в технологическом плане компонент камеры сгорания.Переходная секция (газосборник и переходной патрубок) предназначена для равномерного подвода продуктов сгорания к турбине высокого давления (ТВД) газотурбинной установки Т32.
Изделие представляет из себя:
- 2-оболочную конструкцию сложной пространственной формы с кольцевым входом и массивным кольцевым сектором на выходе,
- внутренняя поточная часть переходной секции защищена от высокотемпературной коррозии двухслойным термобарьерным покрытием.
Переходные секции, испытывающие переменные термоциклические нагрузки, подлежат замене на действующих агрегатах каждые 48 000 часов эксплуатации.
Освоение изготовления данного компонента позволит обеспечить не только производство новых газотурбинных установок, но и сервисное обслуживание газоперекачивающих агрегатов, уже задействованных в газотранспортной системе (ГТС) РФ.
Схожие вызовы НЗЛ и Ротор преодолели и при локализации других элементов камеры сгорания ГТУ Т32:
- Жаровые трубы, служащие для ограничения зоны горения рабочего тела (газовоздушной смеси) и дальнейшего его направление в газосборник (переходную секцию), работают в условиях температур свыше 1000С. При пуске или смене режима работы ГТУ именно в жаровых трубах происходит наибольший перепад температуры, что приводит к появлению повышенных напряжений в структуре металла. Технология изготовления жаровых труб включает сложную механическую обработку тонкотелого изделия с обеспечением необходимой точности по овальности и толщине стенки, что требует оснащения высокотехнологичным оборудованием и высокой квалификации специалистов;
- Крышка 4+1 предназначена для ограничения объема зоны горения и совместно с топливными форсунками формирует аэродинамику факела в зоне горения. Это сложное по геометрии изделие, представляет из себя разделитель потоков, в торцевой части которого выполнено более 2000 охлаждающих отверстий, распложенных под разными углами. Для изготовления этого элемента требуется современное оборудование, обеспечивающее высокую точность и качество обработки.
Топливные форсунки РЭП Холдинг совместно с ФГУП ВИАМ и Фондом перспективных исследований в рамках проекта Тантал изготовил с использованием 3D-печати методом селективного лазерного сплавления.
В качестве пилотного компонента форсунка была выбрана с учетом ее сложной конфигурации и возможности использования порошковых композиций, обеспечивающих работоспособность компонентов при высоких температурах и значительных длительных нагрузках.
Как Ладогу локализовывали
ГПА-32 Ладога мощностью 32 МВт создан на базе ГТУ GE MS5002E по лицензии компании GE Oil&Gas Nuovo Pignone (итальянское подразделение американской GE).Локализованная РЭП Холдинг ГТУ General Electric относится к классу тяжелых индустриальных газовых турбин средней мощности.
ГПА-32 Ладога стала основной рабочей лошадкой российской ГТС, агрегаты установлены на таких ключевых проектах как:
- компрессорных станциях (КС) магистральных газопроводов (МГП) Бованенково - Ухта, Сила Сибири-1,
- КС Русская, головной КС МГП Турецкий поток,
- на Амурском ГПЗ,
- СПГ-проекте Сахалин-2.
Работы по импортозамещению ГПА активно велись, но полной локализации добиться не удалось.
В феврале 2023 г. США ввели санкции, запрещающие поставку в Россию всех газовых турбин и запчастей к ним, что создало сложности для производства и сервиса ГПА-32 Ладога.
Это стало дополнительным стимулом для ускорения импортозамещения производства турбины и ее компонентов.
В октябре 2023 г. Газпром в ОЭЗ Узловая в Тульской области начал строительство литейного комплекса по производству лопаток газовых турбин.
Предприятие в т.ч. позволит локализовать изготовление лопаток и др. элементов горячего тракта для ГПА-32 Ладога.
На предприятии планируется организация участка аддитивных технологий для 3D-печати керамических стержней и моделей, лопаток из металлического порошка по технологии селективного лазерного плавления (SLM-технология).
Строительство комплекса планируется закончить в 2025 г., в 2026 г. будет готова первая партия продукции и начнется серийное производство.
Параллельно с локализацией производства самой турбины Газпром начал работу по замещению импортной специализированной системы управления (САУ) ГТУ Mark VIe от Baker Hughes, которая на тот момент входила в состав GE.
В октябре 2023 г. на КС Малоперанская системы МГП Бованенково - Ухта прошли приемочные испытания блока управления (БУ) газотурбинным двигателем (ГТД) Т32, входящего в состав разработанной НЗЛ комплексной САУ (КСАУ) ГПА-32 Ладога.