Корреспондент Neftegaz.RU отправился в г. Екатеринбург, чтобы своими глазами увидеть всю технологическую цепочку восстановления лопаток газовых турбин.
По прилете в г. Екатеринбург мы заселились в отель.
Погода в столице Урала была пасмурная и прохладная, радовало, что отель, в который мы заселились, находился рядом с аэропортом Кольцово.
Уже через час после заселения в ресторане отеля мы поужинали и в неформальной обстановке пообщались с руководством ЗТСР.
Пока я уплетал филе утки с тыквенным пюре, гендиректор ЗТСР О. Шевченко, руководитель отдела маркетинга А. Рузавин и руководитель Центра восстановления деталей горячего тракта газовых турбин А. Кушманов рассказали подробнее о компании, ее перспективах и ситуации на рынке.
ЗТСР, дочка швейцарской Sulzer, осуществляет сервисное обслуживание газовых турбин основных типов, основных производителей, таких как Siemens и General Electric (GE).
Компания выполняет весь спектр обслуживания: полевые работы, восстановление деталей, производство и поставку новых частей и материалов.
Несмотря на небольшой штат сотрудников, который на сегодня насчитывает всего 120 человек, выручка компании составляет порядка 2,5 млрд руб./год.
Центр по восстановлению деталей горячего тракта газовых турбин в г. Екатеринбург является первым и единственным в России.
Он был открыт в 2016 г., до этого момента все оборудование для ремонта находилось за границей.
В 2018 г. ЗТСР завершила трасфер технологий Sulzer по восстановлению лопаток газовых турбин, а в 2019 г. предприятие вышло на полную мощность.
Преимущество ЗТСР в том, что обслуживание газовых турбин на екатеринбургской площадке позволяет существенно сократить время, а самое главное - стоимость ремонта - до 70%.
На данный момент ЗТСР обслуживает 19 ТЭС и 38 газотурбинных установок (ГТУ), что составляет порядка 25% рынка.
В 2018 г. компания отремонтировала 1644 лопатки для ГТУ Siemens V94.2 (SGT5−2000E).
В портфель заказов ЗТСР входит сервис газовых турбин, эксплуатируемых крупнейшими энергокомпаниями РФ, такими как Интер РАО, Газпром энергохолдинг (ГЭХ), Сибирская Генерирующая Компания (СГК) и Т Плюс.
В настоящее время компания сформировала портфель заказов до 2032 г. объемом порядка 20 млрд руб.
На сегодня мощности предприятия загружены не полностью, так же есть потенциал для расширения производства.
Довольно узкая и редкая специализация предусматривает обучение специалистов ЗТСР в т.ч. на зарубежных площадках Sulzer.
После плотного ужина я отправился спать в номер в предвкушении завтрашней экскурсии на завод ЗСТР, так и не поднявшись на 9 этаж отеля, с которого, как сказали на респешн, открывается красивая панорама.
На следующий день белый микроавтобус Mercedes с кожаным салоном с комфортом доставил нас к Уральскому турбинному заводу (УТЗ), именно на его территории находится Центр восстановления деталей горячего тракта газовых турбин ЗТСР.
После презентации и небольшого инструктажа по технике безопасности мы отправились непосредственно в цех, где нам показали весь технологический цикл.
Перед этим, как и полагается, нам выдали спецодежду и защитные очки.
В создание Центра восстановления деталей горячего тракта газовых турбин ЗТСР инвестировала порядка 10-12 млн евро.
Основной объем работ уже выполнен, но программой развития также предусмотрены дальнейшие инвестиции, продолжаются закупки оборудования.
Так, до конца 2019 г. запланированы инвестиции в размере 35 млн руб.
Помимо коммерческой выгоды для создания цеха на территории России существовал ряд других предпосылок, среди которых политика властей РФ по локализации, а также обеспечение энергобезопасности страны в контексте антироссийских санкций.
Помимо ремонта деталей газовых турбин, ЗТСР также в перспективе готова к организации литейного производства на своих мощностях, что приведет к 100%-ной локализации производства деталей ГТУ.
На данный момент Sulzer заказывает литье у европейских поставщиков.
Однако для того, чтобы организовать в РФ литейное производство необходима господдержка в виде субсидирования, и готовность заказчиков закупать это оборудование, а также инструменты, гарантирующие генерирующим компаниям возврат инвестиций (ДПМ-3).
Примерный объем инвестиций в создание литейного дома в РФ ЗТСР оценивает в 60-70 млн евро.
Как рассказал гендиректор ЗТСР О. Шевченко, в СССР было предприятие по литью деталей газовых турбин на мощностях действующего сейчас Завода турбинных лопаток Силовых машин.
Это был современный завод по прежним меркам, который вполне справлялся со своей задачей.
Но технологии с тех времен шагнули далеко вперед, а в те года не производились многокристаллические лопатки и лопатки с направленным ростом кристаллизации.
Газовые турбины в СССР не изготавливались с 1980х гг., и на данный момент этого производства не существует.
Площадь цеха небольшая, все оборудование расположено довольно компактно в определенном порядке, чтобы не нарушать технологическую цепочку, на территории размером, примерно, с футбольное поле, или чуть меньше.
На входе в цех висит емкость с берушами, как я потом понял, они действительно могут пригодиться.
В глаза сразу бросается, что все производственные помещения очень чистые и хорошо освещены.
Лопатки газовых турбин проходят входной контроль, после чего начинается подготовка к ремонту.
Она включает в себя абразивную чистку, после чего лопатки отправляются на термообработку.
Первая атмосферная печь, температура в которой достигает 1000 C° нагревает лопатки, что приводит к окислению, а поверхность металла окрашивается в синий цвет.
В том случае, если покрытие еще осталось - в золотой цвет.
Затем лопатки отправляются в вакуумную печь для того, чтобы восстановить структуру материала в исходное состояние.
Как нам доступно объяснил специалист ЗТСР, это необходимо потому что при эксплуатации в газовой турбине лопатки претерпевают структурные превращения, что негативно влияет на их характеристики, такие как длительная прочность, сопротивление ползучести и т.д.
На следующем технологическом участке лопатки очищают и погружают в пенетрант токсичного зеленого цвета с хорошей проникающей способностью.
Он попадает во всех поры и микротрещины от 1 до 10 микрон.
Лопатка промывается, высушивается, после чего наносится проявитель.
Все эти манипуляции позволяют в темноте при ультрафиолетовом излучении увидеть дефекты лопатки.
Далее в лаборатории установка рентгеновского контроля позволяет увидеть дефекты охлаждающих каналов в виде полостей внутри лопатки.
Также здесь проводится металлография - инженер заливает пробу полимером, после чего проводится осмотр на световом микроскопе, который дает 1000-кратное увеличение.
С помощью 3D-сканера из лопатки получают полигональную модель, на нее накладывается математическая модель, проводится толщинометрия.
Сварка проводится вольфрамовыми электродами в среде инертного газа.
В случае жаропрочных сплавов на основе никеля сварка выполняется в аргоновой среде в вакуумной камере.
Окончательный этап технологического процесса по восстановлению лопаток газовых турбин - это нанесение защитного покрытия роботизированной установкой с реактивным двигателем.
В ходе высокоскоростного газоплазменного напыления топливо и кислород сжимаются в камере сгорания в непрерывный поток, который несет струю продуктов сгорания с огромной скоростью.
Поток из него может достигать 9 скоростей звука, но обычно используется 2-3.
Частицы порошка, которые попадают в этот поток, значительно ускоряются и прилипают на деталь.
На фото можно наглядно оценить разницу между поступившей в цех лопаткой и восстановленной лопаткой.
Центр восстановления деталей горячего тракта газовых турбин ЗТСР производит впечатление образцового предприятия, где каждый квадратный метр пространства используется рационально, и каждый сотрудник относится к своему делу с душой.
Здесь, на Урале, по западным технологиям и русскими руками оказывают уникальные для энергетики РФ услуги по ремонту газовых турбин.
Хочется верить, что дальнейшее развитие Центра сможет сделать Россию более энергонезависимой и устойчивой к внешним вызовам.
Автор: Д. Савосин
