24.02.2012 Газета «Знамя» № 5(5705)
Технический директор ЗАО «УТЗ» Александр Евгеньевич Валамин рассказывает, над чем работает его служба, как меняются турбины УТЗ, какова польза от создания единого КБ и о чем завод договорился с французами.
— Александр Евгеньевич, главный вопрос: что делает Ваша служба для улучшения продукта УТЗ? Какие новые конструктивные решения разрабатываются нашим КБ в части снижения себестоимости турбин и повышения их эффективности? Какие темы НИОКР прорабатываются техническими службами завода?
— Для улучшения показателей паровых турбин УТЗ мы реализуем в текущих проектах определенные конструкторские решения, а именно: минимизацию количества цилиндров, снижение потерь и непроизводительных протечек рабочего тела в проточной части, совершенствование аэродинамики пароподводящих камер. Кроме того, на 2012 год у нас приняты к разработке три основные темы НИОКР по паротурбостроению. Выбор тем обусловлен текущей и прогнозируемой потребностью наших Заказчиков и общими внутренними задачами, стоящими перед коллективом ЗАО «УТЗ», связанными с необходимостью оптимизации и снижения затрат на производство, сокращением производственного цикла изделий.
Первая тема — это разработка последней ступени с лопаткой, имеющей высоту рабочей части свыше 1000 мм (диапазон высот – 1050…1200 мм). Данная работа ведется совместно с компанией «Т-Сервисы» в рамках программы РОСНАНО, с привлечением государственного софинансирования, выделенного под высокотехнологичные проекты Сколково.
Результатом этого проекта будет не просто разработка конкретного типоразмера лопатки или ступени, но и получение методологии решения комплекса задач (газодинамического расчета, расчета на прочность, вибрационной отстройки) с применением современных методов моделирования процессов в программной среде. В итоге у завода появится компетенция по самостоятельной разработке подобных продуктов.
Расчетную часть проекта мы должны закончить в июне-июле этого года, сейчас с партнером согласовывается окончательный срок. Работа ведется по графику. С нашей стороны сформировано техническое задание, выполнен ряд расчетных задач, подготовлены и переданы партнеру необходимые исходные данные; все договорные обязательства со стороны нашего партнера тоже выполняются. Мы рассчитываем в этом году гарантированно получить результат в «теоретической» части, с последующим выходом на второй этап работы: изготовление и эксперементальую отработку уже «материальной» составляющей, т.е. облопаченного колеса.
Что нам дает осуществление этого проекта?
Главное — это освоение последней ступени, эффективной с точки зрения экономичности на расходы пара более 380 т/ч.
Таким образом, во-первых, мы получаем возможность уменьшения количества цилиндров на турбинах мощностью до 160 МВт, в связи с увеличением пропускной способности низкопотенциальной части на один выхлоп, и, во-вторых, ступень, которая позволит нам успешно конкурировать на рынке востребованных 300-мегаваттных конденсационных машин высокой экономичности.
Вторая тема НИОКР в плане технических служб — это разработка турбины для ПГУ мощностью 110 МВт. А именно завершение разработки технического проекта высокоэффективной турбины со сниженной себестоимостью (не буду скрывать, это одна из ключевых задач) по отношению к базовой конструкции, которую мы сегодня имеем.
Эта турбина предполагается к установке в составе ПГУ (моноблок) с газовыми турбинами типа Frame 6FA General Electric.
Основная концепция новой паровой турбины базируется на передовых технических решениях: реактивная часть высокого давления, меридиональное профилирование, высокоэффективные решения по уплотнениям проточной части. Из конструктивных особенностей следует отметить применение цельнокованной, а не комбинированной конструкции ротора, изменение традиционной для ЗАО «УТЗ» конструкции хвостовиков рабочих лопаток, применение цельнофрезерованного обандаживания рабочих колес. Данные решения позволят серьезно снизить трудоемкость изготовления оборудования, максимально исключить объемы пригоночных работ при сборке (а, соответственно, так называемый «человеческий фактор»), повысить его ремонтопригодность. Всем известно, что ремонтировать роторы, имеющие лопатки с вильчатым хвостовиком, достаточно сложно, это целый процесс. В новой машине будут применены конструктивные решения, которые позволят простыми приемами заменить лопаточный аппарат, не прибегая к трудоемким технологическим операциям, требующим высокой компетенции ремонтного персонала и специального оборудования. То есть, мы улучшаем не только свои процессы с точки зрения сроков изготовления, но и упрощаем «жизнь» Заказчику.
Третья тема НИОКР в этом году пока обозначена только как начало работ, изучение рынка, выработка решений. Эта тема — совершенствование системы автоматического регулирования (САР).
Мы прошли первый этап: оснащение САР турбин современными системами микропроцессорного управления. Решили эту задачу. Поставляемая сегодня САР находится на современном уровне, обеспечивает поддержание всех параметров работы турбины: частоты сети, электрической и тепловой нагрузок, давления пара — с требуемой точностью. Однако она является достаточно металлоемкой в части сервоприводов, и накладывает ряд ограничений на возможные конструктивные решения по причине их габаритов. Это следствие использования в качестве рабочего тела турбинного масла с давлением до 14 кг/см2 .
Мы поставили задачу перейти на следующий уровень в оснащении турбин системами регулирования — применение в гидравлической части САР сервоприводов с использованием рабочей жидкости высоких параметров, вплоть до 200 атмосфер, с выделенным, а не совмещенным с системой смазки, узлом ее подготовки и питания.
Это дает эффект унификации конструкций узлов парораспределения и возможность масштабирования данных решений на разных типоразмерах машин. Сегодня мы в ряде случаев имеем проблемы с необходимостью переработки и адаптации конструкции. Даже при незначительных изменениях в конструкции турбины мы вынуждены менять и узлы системы регулирования. Одновременно с унификацией решается вопрос по обеспечению качества рабочей жидкости САР, а с этой проблемой мы уже сталкиваемся сегодня. В связи с нарушениями в процессе эксплуатации, выявляются отказы в работе узлов САР по причине обводнения масла, подаваемого из совмещенной системы маслоснабжения. Расширяется возможность кооперации в изготовлении комплектующих для гидравлической части САР. Обеспечивается переход на индивидуальный привод регулирующими клапанами, который без повышения давления невозможен, т.к. разместить сервоприводы на низкое давление с их габаритами не представляется возможным. Компактность, которая достигается увеличением давления, — она очевидна. Это позволяет отказаться от применения кулачковых распредустройств и получить возможность программным путем обеспечить требуемую настройку характеристик парораспределения.
Также мы не хотим останавливаться на тех решениях, которые имеем сегодня в электрической части САР: здесь ряд регуляторов нацелен на обеспечение безопасной работы машины при ошибках персонала. Мы же стремимся, в том числе, расширить сервисные функции, то есть оснастить турбину не просто системой регулирования, а системой с модулем диагностики, а не только архивации предельных параметров.
В перспективе мы рассматриваем вариант внедрения в САР системы удаленной передачи информации по режимам работы, в том числе, и по достижению предельных величин и нарушений условий эксплуатации. Данные будут передаваться изготовителю, а по требованию Заказчика — в его службы контроля эксплуатации оборудования. Это, в принципе, интересная тема, мы обсуждали ее с «Газпром энергохолдингом» в рамках НИОКР по Мосэнерго — действительно, интерес у Заказчика есть. Мы дали со своей стороны предложение. У ГЭХ имеется опыт такой работы по газовым машинам, есть реализованные проекты. Подобная информация будет востребована и в управляющих компаниях: они всегда хотят знать, что происходит у них на объектах, так как любые нарушения условий эксплуатации – это риски, связанные с потерей прибыли в бизнесе, или прямые убытки. И последствия здесь могут быть очень существенные.
Вот три темы НИОКР, которые мы планируем разрабатывать в этом году.
— Расскажите, пожалуйста, о программе работы по соглашению с фирмой Альстом.
— Первоначально мы предполагали сотрудничать с Альстомом в разработке современной турбины теплофикационной мощностью до 330 МВт на базе нашей Т-250, с учетом предполагаемых объектов установки. Мы четко понимаем, что заказчик не будет строить новые блоки с классическим паросиловым циклом, скорее, это будет замена существующего оборудования принципиально новой техникой, с новыми технико-экономическими характеристиками, но с сохранением существующей строительной части турбоагрегата. Поэтому в качестве базовой машины мы приняли нашу Т-250, с неизменными геометрическими характеристиками с точки зрения установки на фундамент и массовыми характеристиками в части нагрузок.
Предполагалось увеличить КПД высокопотенциальной части, в том числе за счет реактивного облопачивания, и, исходя из этого, разделение работ по ЦВД должно было быть следующим: конструкторская часть — Альстом, изготовление — УТЗ. Низкопотенциальную часть турбины мы должны были доработать самостоятельно, среднее давление — тоже за нами.
С момента тех договоренностей возможное наше партнерство с Альстомом несколько расширилось.
Мы готовы обсуждать темы сотрудничества и по турбинам до 100 МВт – это наш традиционный рынок, но при условии, что базовый инжиниринг и изготовление оборудования остается за ЗАО «УТЗ». Мы готовы использовать инжиниринг Альстома там, где это эффективно, но, опять же, подчеркиваю, при условии, что изготовление узлов останется на УТЗ.
Предстоящая встреча будет касаться уже более предметных задач: распределения работ, конкретных направлений.
— Александр Евгеньевич, руководство завода и ЗАО «РОТЕК» высказывали идею о реализации долгосрочных сервисных контрактов как по новому оборудованию УТЗ, так и по турбинам в эксплуатации. Как Вы представляете себе эту программу?
— Много лет все говорили, что эта работа должна проводиться. Сейчас мы пошагово идем к реализации того, что мы много раз хотели сделать.
У нас в России и на территории бывшего СССР, существовала система планово-предупредительных ремонтов, с региональным делением на подразделения, которые осуществляли ремонт и входили в состав территориальных энергосистем, то есть входили с энергетиками в одно министерство, — эта система на сегодняшний день не существует.
Образовался некий вакуум, хотя были попытки новых собственников собрать в кулак оставшиеся ПРП и централизовано нацелить их на обслуживание собственного парка турбин. Эффективность подобного решения, по нашему мнению, низка. На наш взгляд, наиболее правильным путем является путь заключения долгосрочных сервисных контрактов с производителем оборудования.
Долгосрочный сервис — это система выстроенных взаимоотношений поставщика оборудования с заказчиком, с целью обеспечить не только работоспособность оборудования, но и его максимальные с учетом эксплуатационного износа технико-экономические показатели в течение всего жизненного цикла. С точки зрения правового поля, данные взаимоотношения и должны быть закреплены как раз так называемым долгосрочным сервисным контрактом.
Что мы предлагаем? Мы предлагаем услугу, начиная от квалифицированного консультационного обслуживания в период межремонтной эксплуатации, предремонтного обследования оборудования с выдачей заключения, шеф-сопровождения ремонта, поставки необходимых «оригинальных» запасных частей, создания резервного фонда запасных частей, при необходимости — проведения ремонта узлов в условиях завода, до несения производителем гарантии качества выполненных работ до следующего ремонта.
Преимущества такого подхода нам кажется очевидным.
— Скажите, пожалуйста, какие службы находятся сегодня под Вашим руководством?
— У нас проведены процессы оптимизации структуры. Фактически сегодня в службе в полном объеме сосредоточен потенциал ЗАО «УТЗ» в части подготовки производства. Начиная от конструкторской и заканчивая инструментальной. Исходя из стоящих задач, прошли изменения и в подразделениях службы. С целью концентрации конструкторского потенциала, изменена структура СКБт, сохранившего свою аббревиатуру, но ведущего работы уже по турбостроению в целом, а не только по паровым турбинам.
Изменения коснулись и технологического блока службы, а это отделы главного технолога, металлурга, сварщика, инструментальное производство. С учетом текущих задач по инновационным проектам, в службе появилось ответственное лицо – заместитель технического директора по подготовке производства, который отвечает за организацию работ и инвестиционные проекты, развернутые по всем направлениям деятельности служб ЗАО «УТЗ». Мы сегодня планомерно реализуем программу по техперевооружению завода.
— Александр Евгеньевич, Вы самый молодой технический руководитель за всю историю завода. Вам не страшно?
— Абсолютно не страшно. Мне интересно. Я действительно чуть больше двадцати лет работаю, и для меня то, что делается сейчас — это большой шаг вперед. Сегодняшние процессы назрели давно, мы все о них говорили, мы все это понимали, но между пониманием и действием есть определенные границы, и нужны условия, чтобы их перешагнуть. Сегодня эти условия есть. Это и наличие портфеля заказов, которые мы, безусловно, должны выполнить в срок, и понимание необходимости инноваций нашим собственником, это воля руководства предприятия и, я уверен, желание активной части коллектива ЗАО «УТЗ».
Да, мне тяжело, я не скрываю, потому что одновременно решаются задачи как текущего производства, так и инновационные, программы техперевооружения и концентрации производства, совершенствования продукта и многое другое, связанное с дальнейшим развитием предприятия. Очень скромным пока развитием. Но мы понимаем, что задачи, которые мы должны решить сейчас, должны быть решены, так как это станет дальнейшим базисом для улучшений. А останавливаться мы не намерены.