Взлёт, 2014 спецвыпуск

Коллектив авторов

Татьяна Николаева

В интересах топливно-энергетического комплекса

На протяжении двух последних десятилетий одним из важнейших направлений деятельности ОАО «Авиадвигатель» является разработка и производство газотурбинных установок (ГТУ) промышленного назначения. Этот рынок стал принципиально новым для пермских моторостроителей, ранее специализировавшихся исключительно на создании двигателей для самолетов и вертолетов.

Новая сфера деятельности КБ затрагивает производство ГТУ как для трубопроводного транспорта (пермские двигатели используются здесь в качестве приводов газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций, прокачивающих газ в магистральных газопроводах), так и для электростанций, где двигатель является приводом их электрогенератора.

Пермские газовые турбины для транспорта газа и нефти

Начало 90-х. В авиационной промышленности страны, как и во многих других отраслях индустрии, системный кризис. Перед руководством пермского моторостроительного КБ встал вопрос: как выжить в условиях краха, которым завершилась перестройка? Бюджетное финансирование, на котором держалась вся экономика МКБ. новое правительство практически свело к нулю. Необходимо было, рассчитывая только на свои силы и опыт, перевести деятельность предприятия с государственных на договорные проекты. Резко возросло количество тем. проектов и предложений, прорабатываемых для диверсификации деятельности предприятия, прежде всего – это переход к проектированию силовых установок нового для предприятия применения, в частности промышленных газотурбинных установок (ГТУ) различных классов мощности (от 2,5 до 25 МВт) для перекачки газа и электростанций.

Опыт по организации подобного производства у Юрия Решетникова, ставшего во главе пермского КБ с 1989 г., уже был. В середине 80-х, работая в Минавиапроме СССР, он возглавил группу специалистов по реализации проекта по организации серийного производства привода для газоперекачивающих установок на базе авиадвигателя НК-16 разработки КБ Кузнецова (Самара). Новый вектор развития позволил не только сохранить пермскую школу авиадвигателестроения, но и обеспечить работу и зарплату тысячам работников оборонной промышленности Прикамья.

Первая оценка всех возможных ГТУ. которые можно получить на базе двигателей пермского МКБ и комбинаций их узлов, была произведена в 1989 г. В конце 1991 г. «Авиадвигатель» вышел с предложением в государственный газовый концерн «Газпром», образованный в 1989 г. взамен Министерства газовой промышленности СССР, о разработке и создании в течение года на базе пермских авиадвигателей 12-мегаватгной газотурбинной установки на замену имеющихся 10-мегаваттных – тоже отечественных, но не очень удачных и надежных. В 1992 г. было подписано генеральное соглашение с ОАО «Газпром», а 11 февраля 1993 г. – договор о совместной научно-технической деятельности.

Специалисты «Газпрома» скептически отнеслись к намерению пермских конструкторов всего за год создать газоперекачивающую установку на 12 МВт. Но ровно через год такая установка пермяками была продемонстрирована, причем не в режиме демонстрационного пуска, а уже в ходе приемочных испытаний. Им удалось удивить представителей «Газпрома» не только невероятно короткими сроками создания ГТУ. но и ее высоким КПД. Так на «Авиадвигателе» было положено начало процессу разработки и производства наземной техники на базе авиационной.

Работы по созданию первой ГТУ-12П велись очень интенсивно, в тесном сотрудничестве со специалистами НПО «Искра». Пришлось решительно перестроить структуру конструкторских подразделений «Авиадвигателя». Было создано специализированное подразделение, состоящее в основном из молодых инженеров, но укрепленное опытными специалистами. В первую очередь уделялось внимание созданию и экспериментальной отработке на установке нового узла – камеры сгорания на природном газе. Руководство «Пермтрансгаза», понимая

желание специалистов «Авиадвигателя» в максимально короткие сроки закончить работу над установкой, с одобрения «Газпрома» позволило занять рабочую ячейку действующей газоперекачивающей станции «Пермская» для строительства стендов для испытаний газогенератора и полноразмерного двигателя, Благодаря этому обстоятельству уже при создании ГТУ работы велись по технологии, принятой в «Газпроме».

Главными документами, определившими дальнейшие разработки ГТУ для ГПА и электроэнергетики на «Авиадвигателе», явилась утвержденная руководством ОАО «Газпром» в 1994 г. комплексная Программа «Урал-Газпром». а в 1999 г. – программа «Урал-Газпром-2». Программы предусматривали создание двух семейств газотурбинных установок наземного применения мощностью от 2.5 до 25 МВт. каждая из которых может использоваться в качестве как механического привода нагнетателя для перекачки газа, так и привода электрогенератора для электростанций. Созданные на базе Д-30 пермские газотурбинные установки мощностью 2,5, 4 и 6 МВт и ГТУ на базе ПС-90А мощностью 10, 12, 16 и 25 МВт планировалось применять для модернизации и реконструкции компрессорных цехов и при строительстве новых объектов ОАО «Газпром», а также для решения проблем обеспечения электроэнергией промышленных и бытовых объектов.

Весной 1995 г. в ОАО «Авиадвигатель» была собрана ГТУ-12П, которая после технологических испытаний на стенде Пермской КС была установлена на первом объекте реконструкции – в цехе №3 КС «Ординская» предприятия «Пермтрансгаз» (с 1996 г. ООО «Газпром трансгаз Чайковский»). В течение четырех месяцев были завершены монтаж и пусконаладка первого агрегата, отработан пуск. В августе 1995 г. решением Межведомственной приемочной комиссии ОАО «Газпром» агрегат был принят в опытно-промышленную эксплуатацию.

ОАО «Авиадвигатель» стало первым разработчиком газотурбинных двигателей промышленного назначения, использующим в качестве топлива попутный нефтяной газ (ПНГ) – сопутствующий продукт при добыче нефти. Это решало актуальную для нефтяников проблему утилизации и рационального использования ПНГ.

В 2001 г. на КС-42 «Федоровская» ОАО «Сургутнефтегаз» были установлены пять газоперекачивающих агрегатов ГПА-12 «Урал» на базе ГТУ-12П, использующих в качестве топлива попутный нефтяной газ. Это значительно снижало потребление электроэнергии для транспортировки попутного нефтяного газа на сургутские ГРЭС №1 и №2. Компания «Сургутнефтегаз» первой среди российских нефтегазодобывающих компаний приняла участие в проекте «тушения факелов».

Параллельно с разработкой и испытаниями ГТУ-12П полным ходом велись работы по созданию ГТУ мощностью 16 МВт. В январе 1998 г. в цехе №3 КС «Ординская» с положительным результатом были проведены приемочные межведомственные испытания опытного образца газоперекачивающего агрегата ГПА-16РП «Урал» с ГТУ-16П разработки и изготовления ОАО «Авиадвигатель».

Газотурбинная установка единичной мощностью 16 МВт для механического привода стала самой массовой. Сегодня на 45 объектах заказчика работают 249 пермских ГТУ-16П. От качества работы пермских 16-мегаваттных газовых турбин зависит ритмичность поставок газа в Европу. Пермские агрегаты установлены на КС «Смоленская» и «Торжокская» ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург», КС «Крупская» ООО «Газпром трансгаз Беларусь». Все эти станции входят в состав газопровода Ямал-Европа – магистрального экспортного газопровода, соединившего газовые месторождения Западной Сибири с конечным европейским потребителем. Установка ГТУ-16П и составе ГПА-Ц-16П стала востребована первыми зарубежными заказчиками ОАО «Авиадвигатель». В 2006 г. «Пермский моторный завод» получил заказ на поставку трех ГТУ-16ПЕ дня компрессорной станции «Сивас» (Турция), входящей в состав магистрального газопровода турецкого трубопроводного монополиста «Боташ». По газовой магистрали длиной 1491 км голубое топливо транспортируется от города Догубаязит на границе с Ираном в Анкару и далее в страны Западной Европы.