1. Исходная ситуация и магистральный транспорт газа
На компрессорных станциях Единой системы газоснабжения РФ транспортировка природного газа под давлением до 10 МПа осуществляется центробежными нагнетателями, приводимыми в движение высокоэффективными газотурбинными двигателями (ГТД) мощностью 16 и 25 МВт. Температура газа перед турбиной высокого давления превышает 1250 °C, а частота вращения ротора составляет до 6500 об/мин. Производство таких машин относится к наивысшей категории научно-производственной сложности в мировом машиностроении.
Отечественное газотурбинное моторостроительное предприятие наладило серийное производство промышленных ГТД мощностью 16 МВт и 25 МВт на базе конвертированных авиационных газогенераторов с ресурсом силовой турбины до 100 000 часов. Завод участвовал в конкурсе ПАО «Газпром» на реконструкцию компрессорных цехов магистрального газопровода «Сила Сибири» с суммой поставки 650 млн рублей.
Обязательным требованием ПАО «Газпром» являлось наличие действующего заключения Минпромторга по ПП РФ №719 по коду ОКПД2 28.11.21.110.
2. Сложные технические барьеры и споры с ТПП
В ходе экспертизы ТПП предъявила глубокие технологические требования к металлургии «горячей части» турбины и экологическим параметрам:
- Монокристаллические лопатки турбины высокого давления: Эксперты потребовали подтверждения полного цикла вакуумного направленного литья монокристаллов из ренийсодержащего никелевого сплава ЖС32-ВИ с разориентацией оси кристалла менее 10 градусов.
- Термобарьерные керамические покрытия (TBC): ТПП усомнилась в отечественном нанесении многослойных теплозащитных покрытий (подслой NiCoCrAlY + внешняя керамика из частично стабилизированного диоксида циркония ZrO2-8%Y2O3) толщиной до 300 мкм методом плазменного напыления в вакууме.
- Малоэмиссионная камера сгорания (DLE): Проверяющие потребовали доказательств отечественного проектирования и пайки микрофакельных горелочных модулей, обеспечивающих выбросы оксидов азота NOx не более 50 мг/нм³ при работе на сыром газе.
- Кованые диски турбины: Экспертиза затребовала подтверждения изотермической штамповки дисков из гранулированного никелевого сплава ЭП741-НП/ЭП742 с гарантией циклической долговечности.
«В турбине 25 МВт газовая струя с температурой 1300 °C плавит любой металл. Лопатка из сплава ЖС32-ВИ держится только за счет внутреннего лабиринтного охлаждения воздухом и керамического покрытия. ТПП требовала микроструктурные шлифы и доказательства литья каждого соплового аппарата».
3. Инженерно-правовое решение «Реестр Гарант»
Инженеры «Реестр Гарант» разработали всеобъемлющую стратегию подтверждения производства:
- Аудит высокотемпературного литейного производства: Предоставили технологические паспорта вакуумных печей направленной кристаллизации ВИАМ-2002, протоколы рентгеновской дифрактометрии ориентации кристаллов и результаты испытаний лопаток на длительную прочность при 1050 °C (более 100 МПа на базе 100 часов).
- Защита плазменно-керамических технологий: Документировали плазменные установки напыления порошков оксида циркония отечественного синтеза, адгезионные тесты и металлографию границы раздела металл-керамика.
- Локализация дисков ротора и компрессора: Подтвердили операции высокоточной электроэрозионной прошивки замковых пазов типа «елочка» в дисках и 5-осевое фрезерование моноколес компрессора (блисков) из титанового сплава ВТ8М-1.
- Регистрация АСУ ТП агрегата: Оформили государственную регистрацию в Роспатенте на микропроцессорную систему автоматического регулирования и защиты турбины (САРиЗ), регулирующую подачу топливного газа с быстродействием электрогидравлических дозаторов менее 50 мс.
- Балльный расчет по ПП РФ №719: Обеспечили прозрачный расчет технологических операций тяжелого турбиностроения, подтвердив 184 балла локализации при нормативе 130 баллов.
4. Результат и триумф в газовой отрасли
ТПП выдала положительный Акт экспертизы с оценкой 184 балла. Минпромторг РФ выпустил Заключение о соответствии газотурбинных приводов требованиям ПП РФ №719. Завод выиграл открытый конкурс и заключил твердый контракт с ПАО «Газпром» на поставку трех ГТД мощностью 25 МВт на сумму 650 млн рублей для стратегических газопроводов.
«Юристы и эксперты «Реестр Гарант» продемонстрировали филигранное знание специфики авиационного и промышленного газотурбостроения. Защитить монокристаллы и термобарьеры в ТПП — сложнейшая инженерная задача. Благодаря этому успеху компрессорные станции газопроводов надежно защищены от любого санкционного давления».
— Управляющий директор моторостроительного заводаВопросы и ответы по сертификации газотурбинных двигателей
По какому коду ОКПД2 регистрируются промышленные газотурбинные двигатели?
Газовые турбины привода центробежных нагнетателей газа и электрогенераторов классифицируются по коду ОКПД2 28.11.21.110 «Турбины газовые» и подтверждаются по требованиям раздела энергомашиностроения и турбиностроения ПП РФ №719.
Как подтверждается монокристаллическое литье лопаток турбины?
Подтверждается технология вакуумного направленного кристаллизационного литья лопаток из сплава ЖС32-ВИ с кристаллографической ориентацией [001], рентгеновской топографией монокристалла, нанесением жаростойкого подслоя NiCoCrAlY и керамического слоя TBC методом плазменного напыления.
Что такое камера сгорания DLE и как подтверждается ее экологичность?
Dry Low Emission — малоэмиссионная камера сгорания сухого подавления оксидов азота за счет предварительного обедненного смешения газа с воздухом, обеспечивающая выбросы NOx менее 50 мг/нм³ без впрыска воды.
Какие преимущества дает реестр Минпромторга для газотурбинных установок?
Включение в реестр открывает возможность поставок на компрессорные станции ПАО «Газпром», Новатэк и энергетические объекты, полностью заменяя импортные турбины Solar Turbines, Siemens SGT и Baker Hughes.
Планируете внести газотурбинные двигатели или турбокомпрессоры в реестр Минпромторга?
Инженеры «Реестр Гарант» проверят конструкторскую документацию, сертификаты сплавов и рассчитают баллы по ПП РФ №719 для гарантированного включения в реестр.
