Об этом Росатом сообщил 24 апреля 2025 г.
Холодные испытания КОГ
В НИИЭФА успешно прошли низкотемпературные (т.н. холодные) испытания компрессора отпарного газа производства Казанькомпрессормаша на газообразном азоте.Холодные испытания на стендовой базе НИИЭФА проводились в России впервые и завершились успешно.
Параметры испытанной компрессорной установки:
- масса - 17 т,
- длина корпуса - около 3 м,
- массовый расход газа - 76 т/ч.
Процесс испытаний состоял из нескольких этапов и проходил под руководством рабочей группы, включившей представителей НИИЭФА, Казанькомпрессормаша (производитель), НИИ-турбокомпрессор (проектировщик) и Криогазтех (монтажная организация).
Программа испытаний:
- после проведения монтажных работ и проверки всех обеспечивающих систем испытательного комплекса были проведены механические испытания компрессора при температуре окружающего воздуха,
- в ходе этого этапа испытываемое оборудование подтвердило свою работоспособность,
- далее последовали холодные испытания, цикл которых занял около 11 часов:
- в установку с постепенным понижением температуры до -165°C подавался холодный газ (азот),
- по завершении процедуры захолаживания компрессор выходил на стационарный режим, в котором в течение 4 часов перекачиваемый газ с температурой -165°C циркулировал по специальной испытательной петле,
- далее запускалась процедура отогрева, обратная процедуре захолаживания.
Испытания прошли успешно, причем как для испытываемого КОГ, так и для испытательного стенда для средне- и крупнотоннажного СПГ-оборудования.
Этот стенд был введен в эксплуатацию в декабре 2021 г. на площадке НИИЭФА в г. Санкт-Петербург, на нем уже испытывались крупнотоннажные криогенные СПГ-насосы, изготовленные ОКБМ Африкантов (входит в Росатом).
Сейчас пришла очередь КОГ - сложного высокотехнологичного оборудования (низкие температуры, новые материалы, рабочие колеса с высокой энергоэффективностью)..
Тезисы от начальника научно-исследовательского отделения криогенной техники и прикладной сверхпроводимости НТЦ Синтез НИИЭФА О. Ковальчука:
- испытания высокотехнологичного оборудования зачастую показывают необходимость его доработки, а также доработки испытательного оборудования,
- в данном случае испытания прошли с первого раза,
- компрессор разработан и изготовлен на высоком техническом уровне,
- НИИЭФА разработал программу и методику испытаний, решил технические и технологические вопросы, включая интеграцию электродвигателя мощностью 6 МВт в систему испытательного стенда,
- испытания прошли успешно и не выявили несоответствий.
Испытания КОГов
Ранее Казанькомпрессормаш сообщал о том, что 1 марта 2025 г. на стенде НИИЭФА были успешно проведены криогенные испытания 1го экземпляра отечественного компрессора отпарного газа для крупнотоннажного производства СПГ.КОГ разработан на базе компрессорной установки 54ГЦ-398/1,1-47 в рамках реализации программы импортозамещения ключевого оборудования для крупнотоннажного производства СПГ.
Спроектированная компрессорная установка мощностью 10 МВт предназначена для компримирования отпарного газа в составе перспективного отечественного крупнотоннажного завода по производству СПГ.
Казанькомпрессормаш тогда сообщал о планах в марте 2025 г. установить компрессор на собственный испытательный стенд для проведения газодинамических испытаний на замкнутом контуре с использованием модельных газов, но результатами пока не поделился.
Отметим, что опыт разработки и изготовления КОГ у Казанькомпрессормаша уже был, но под среднетоннажный СПГ-завод.
В 2019 г. Казанькомпрессормаш изготовил и отгрузил центробежную компрессорную установку для 4й линии СПГ-завода Ямал СПГ номинальной мощностью 900 тыс. т/год СПГ по запатентованной НОВАТЭКом технологии Арктический каскад.
Комплектная компрессорная установка отпарного газа 43ГЦ2-182/2-71 мощностью 5 МВт вошла в состав установки сжижения природного газа и обеспечила сжатие потока отпарного газа для последующей его подачи в сырьевой газ, идущий на сжижение.
Запуск 4й линии Ямал СПГ прошел сложно, но после преодоления проблем линия продемонстрировала возможность работы на сверхпроектном режиме.
Полученный опыт и возможность проверки оборудования на уникальном испытательном стенде НИИЭФА (это единственный в Европе подобный комплекс и 1 из 3 в мире) позволяют избегать подобных сложностей даже с более мощным оборудованием.
Испытания КОГов продолжаются, причем они касаются не только головных образцов оборудования, но и всей серии.
НИИЭФА сообщил, что в мае на его стенде планируется испытываться еще 1 КОГ.
Также институт анонсировал проведение в 2026 г. низкотемпературных испытаний более мощных и габаритных образцов компрессорного оборудования, но подробностей не привел.
Сложности вокруг отпарного газа
СПГ производится из природного газа путем его охлаждения до приблизительно -163°С и даже небольшое повышение приводит к началу его испарения.Резервуары для хранения СПГ имеют теплоизолирующие структуры, но полностью предотвратить теплоперенос к СПГ невозможно, что ведет к образованию отпарного газа (Boil-off gas, BOG).
Образование отпарного газа ведет к потере СПГ и изменению его компонентного состава, что влияет на эффективность транспортировки и хранения СПГ.
Также это серьезный фактор опасности, т.к. избыточное накопление отпарного газа в резервуаре может вызывать его повреждение из-за избыточного давления.
А вот при перекачке отпарный газ выступает как помощник, противодействуя образованию вакуума в резервуаре, из которого откачивается СПГ.
- возврат в бак для хранения после повторного сжижения с использованием установки повторного сжижения газа (УПСГ),
- использования в качестве судового топлива двигателем танкера-газовоза, перевозящего СПГ,
- сжигание избыточного отпарного газа с использованием установки для сжигания газа (УСГ).
Основная роль КОГ в этом процессе заключается в поддержании давления в резервуаре СПГ в требуемом диапазоне. Причем, температура всасывания газа является криогенной, вплоть до -160 ° С, поэтому высоки требования к промышленной безопасности.
