Сегодня Объединенная двигателестроительная корпорация Ростеха обеспечивает газоперекачивающим оборудованием большинство газотранспортных проектов России.
Одна из новейших разработок корпорации в этой сфере – газоперекачивающий агрегат ГПА-25. Для чего нужны ГПА и как они устроены – в этом материале.
Газоперекачивающий агрегат: начало пути
В 1920-х годах в России начались первые проекты промышленного использования месторождений природного газа. Во время Великой Отечественной войны природный газ стали активно использовать в качестве топлива для эвакуированных промышленных предприятий в Саратове и Куйбышеве. Для этого строились газопроводы. Например, всего за два месяца был открыт 160-километровый газопровод «Бугуруслан – Похвистнево – Куйбышев».
Вскоре стало очевидно – необходимо провести газификацию столицы. Московские предприятия и жители остро нуждались в топливе – используемые дрова, торф и мазут не могли покрыть все потребности. В 1944 году вышло постановление «О строительстве газопровода Саратов – Москва». Этот проект стал не только первым дальнемагистральным газопроводом в стране, но и одним из первых в мире. Столица стала получать 800 тыс. куб. метров «голубого топлива» в сутки, десятки тысяч московских квартир получили газ.
Первый дальнемагистральный газопровод потребовал от его создателей решения сложнейших на тот момент конструкционных задач.
Естественного давления газа, под которым он поступает из скважины, оказалось недостаточно для перемещения на 600 км. При движении газа по трубопроводу давление падает. Невозможно транспортировать газ на большие расстояния, рассчитывая только на природное, так называемое пластовое, давление.
Для поддержания оптимального давления при транспортировке газа по газопроводу устанавливают компрессорные станции, где газ сжимают (компримируют). Главный элемент компрессорной станции – газоперекачивающий агрегат (ГПА). Это сложная энергетическая установка, задача которой - повысить давление газа до нужной величины.
При строительстве газопровода Саратов – Москва использовались ГПА иностранного производства. Скоро стало ясно, что страна остро нуждается в отечественной газоперекачивающей технике. Первые советские ГПА начали производить в 1949 году сначала на заводе в Горьком, а затем производство ГПА мощностью 4 и 5 тыс. кВт освоили на Невском заводе в Ленинграде.
Новинки для транспортировки «голубого топлива»
Сегодня Объединенная двигателестроительная корпорация поставляет газоперекачивающее оборудование для большинства крупнейших газопроводов России: «Северный поток», «Турецкий поток», «Сила Сибири».
В 2011 году в серийное производство был запущен газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-25 мощностью 25 МВт. Спустя год первые восемь агрегатов данной модели были поставлены на компрессорные станции газопровода «Северный поток». Еще через год – шесть ГПА переданы для «Турецкого потока».
В 2014 году ОДК начала производство первого унифицированного газоперекачивающего агрегата – ГПА-16У. Специалисты проанализировали все отечественные газоперекачивающие агрегаты этого класса, и в результате удалось прийти к унификации. Такое решение позволяет сократить срок ввода компрессных станций от начала проектирования до сдачи почти на год. Как отмечают эксперты, это важно на фоне роста отрасли и необходимости быстрого ввода новых объектов в строй.
Опыт, полученный при создании ГПА-16У, помогает в разработке нового унифицированного газоперекачивающего агрегата блочно-модульного исполнения УГПА-16(25).
Уникальность новинки заключается в том, что в составе агрегата можно применять различные типы газотурбинных двигателей, произведенных на предприятиях корпорации – серия «ПС» из пермского «ОДК-ПМ», «АЛ» уфимского «ОДК-УМПО» и «НК» самарского «ОДК-Кузнецов», мощностью как 16 МВт, так и 25 МВт.
ГПА-25: образец высоких газотурбинных технологий
Газоперекачивающий агрегат ГПА-25 – одна из новейших разработок в модельном ряду Объединённой двигателестроительной корпорации. В его создании задействована кооперация предприятий «ОДК-Газовые турбины», «ОДК-Пермские моторы» и «ОДК-СТАР».
Как во всех современных газоперекачивающих агрегатах, уровень автоматизации ГПА-25 позволяет работать ему автономно, без постоянного присутствия персонала. Что касается конструкционного устройства, то основными элементами можно назвать нагнетатель природного газа (компрессор) и его привод, всасывающее и выхлопное устройства, маслосистему, топливовоздушные коммуникации.
Для транспортировки газа по магистральным газопроводам могут применяться ГПА с газотурбинными авиационными и электрическими двигателями. Наиболее распространенным приводом является газотурбинный.
В агрегатах ГПА-25 применяются газотурбинные двигатели ПС-90ГП-25 производства «ОДК – Пермские моторы», разработанные «ОДК-Авиадвигатель».
Рабочий процесс ГПА-25, как любого современного газотурбинного агрегата, кратко можно описать следующим образом. Перекачиваемый газ по газопроводу поступает в центробежный нагнетатель, где происходит его сжимание, а затем подача в магистральный газопровод. В качестве привода нагнетателя используется газотурбинный двигатель. Так от компрессорной станции по желтым трубам со скоростью примерно 10 метров в секунду течет полностью подготовленный для потребителей газ – очищенный, сжатый и охлажденный.
Такой агрегат выполняется в виде блочных конструкций – это набор из массивных блоков, весом 50-60 тонн каждый. В 2022-2023 годах Объединённая двигателестроительная корпорация поставит «Газпрому» 17 таких «гигантских конструкторов». ГПА-25 задействуют при строительства компрессорных станций магистральных газопроводов «Южный поток» и «Северный поток».