С 01.06 по 05.06.15г. по приглашению немецкой фирмы "GERB Schwingungsisolierugen GmbH & Co. KG" (в дальнейшем - фирма "GERB") группа специалистов ЗАО «Уральский турбинный завод» г. Екатеринбург,  НПО «ЭЛСИБ» г. Новосибирск  и ТОО НПФ «СЕВКАЗЭНЕРГОПРОМ»  посетили  центральный офис компании и её завод в Берлине.

Цель посещения - ознакомление с работами фирмы "GERB"в области реконструкции и модернизации фундаментов турбоагрегатов.

В качестве конкретного объекта, где предполагается реконструкция фундамента турбоагрегата с использованием методик расчёта  и оборудования фирмы"GERB", является Павлодарская ТЭЦ-3, турбоагрегат ст.№6 (турбина Т-100-3 + генератор с водородным охлаждением ТВФ-120-2).

Необходимость реконструкция фундамента вызвана его просадкой, повреждением узлов стыковки сборных элементов верхней плашки и, очевидно, как следствие этого, повышенной вибрацией, как собственно турбоагрегата и отдельных его узлов, так и вибрацией вблизи его. Реконструкцию фундамента предполагается приурочить к модернизации собственно турбины (УТЗ должен поставить узлы турбины Т-100/120-130-ПР2) и замены генератора (ЭЛСИБ поставит новый генератор ТФ-125-2У3 с воздушным охлаждением).

Принципиально реконструкция фундамента турбоагрегата будет заключаться в демонтаже выполненной из сборного железобетона верхней плашки фундамента и частичном срезе колонн фундамента, на 500-800мм вниз от нижней поверхности верхней плашки.

На подрезанные колонны должны быть установлены специальные пружинные блоки (виброизоляторы) и, возможно, так называемые гасители колебаний (демпферы). Все устройства производства фирмы"GERB". На эти виброизоляторы и демпферы вместо демонтированной верхней железобетонной плашки должна быть установлена имитирующая плашку металлическая сварная конструкция (сварная рама), на которую, в свою очередь, должны устанавливаться фундаментные рамы модернизированной турбины и фундаментные плиты нового генератора. Конструкцию фундаментных рам и плит предполагается сохранить. Конструкция сварной рамы должна обеспечивать крепление к ней фундаментных рам турбины и плит генератора принципиально таким же образом, как фундаментные рамы и плиты крепятся к верхней плашке фундамента, выполненной из железобетона, включая заполнение внутренних полостей фундаментных рам и смежных с ними полостей сварной рамы бетонным раствором или специальной затвердевающей смолой. Расчётная жёсткость сварной рамы соизмерима с жёсткостью демонтированной железобетонной верхней плашкой.

Таким образом, между турбоагрегатом, в конкретном случае установленном на сварной раме, появляется разъём, в котором располагаются виброизоляторы. Последние должны способствовать снижению вибрации собственно турбоагрегата и исключить передачу вибрации на площадки обслуживания. Наличие разъёма позволяет за счёт установки специальных прокладок между виброизоляторами  и сварной рамой компенсировать осадку оставшейся части фундамента, если таковая будет продолжаться.

Решение о реконструкции фундамента турбоагрегата ст.№6 Павлодарской    ТЭЦ-3 вышеописанным путём, расчёты, разработка сварной рамы, расчёты и проработки, включая статические и динамические расчёты системы "грунт - фундамент - турбоагрегат", лежат в границах ответственности НПФ "СЕВКЗЭНЕРГОПРОМ" и фирмы"GERB".

Использование в данном конкретном случае в качестве верхней плашки вместо железобетонной конструкции сварной рамы позволяет сократить цикл реконструкции фундамента. Выполнение новой железобетонной  верхней плашки, как правило, происходит непосредственно на фундаменте турбоагрегата последовательно с другими работами по его реконструкции. Таким образом, время простоя турбоагрегата увеличивается на время изготовления новой верхней железобетонной плашки. Сварная рама или её отдельные части могут изготавливаться вне фундамента и вне станции. Время их изготовления не увеличивает общее время простоя турбоагрегата из-за реконструкции фундамента.

Теперь некоторые впечатления о самой командировке.

Кроме меня, представляющего интересы УТЗ, в посещении фирмы "GERB" участвовали представители ЭЛСИБ, Павлодарской ТЭЦ-3, НПФ "СЕВКЗЭНЕРГОПРОМ" и работники представительства фирмы "GERB"в республике Казахстан.

Принимающая нас сторона, фирма "GERB", ей более 100лет, - крупнейшее предприятие в мире как разработчик и производитель виброизоляторов и гасителей колебаний - демпферов (в дальнейшем - изделий), используемых в энергетике, в машиностроении и т. д. Имеет свои представительства в десятках стран, включая несколько представительств в России, в т. ч., и в Екатеринбурге, о котором узнал, находясь в Берлине.

Основное производство, проектно-конструкторские и научно-исследовательские подразделения  фирмы "GERB" расположены в Германии: г. Берлин и г. Эссен.

Знакомство с фирмой "GERB" началось с осмотра завода в Берлине, на котором налажено производство изделий. На изображении 1 в слайдере представлен наиболее распространённый тип виброизолятора.

Основными элементами виброизолятора являются цилиндрические винтовые пружины сжатия. Их характеристика, количество и расположение в виброизоляторе, а также количество виброизоляторов, используемых для выполнения своих функций для той или иной машины, агрегата, устанавливаемом на фундаменте, определяются расчётами по специальным методикам, разработанным фирмой "GERB".

На изображении 2 в слайдере (жёлтым цветом в центре) представлен демпфер.

Подробно конструкция демпфера не показана, но принцип действия основан на сопротивлении движению (гашение колебаний) элемента верхней плиты, погруженного в ёмкость (элемент нижней плиты), заполненную специальным маслом.

Фирма "GERB" предлагает комплексные решения при новом строительстве и реконструкции фундаментов самых разных машин, агрегатов, трубопроводов, зданий.

Для ознакомления с реализованными фирмой "GERB" решениями по фундаментам турбоагрегатов нашей группе была представлена возможность посетить две тепловые электростанции. Одна - мощностью 1600 МВт (две конденсационные турбины по 800 МВт фирмы "SIEMENS"). Расположена в 320 км от Берлина. Внешний вид станции - на изображении 3 в слайдере

Территория станции, турбинный и, даже котельный цехи, в идеальном состоянии. Есть небольшие золоотвалы. Прямо на станции имеется завод, который перерабатывает золу в какие-то панели, пользующиеся широким спросом. В районе станции, как нам показалось, и как утверждали работающие на ней, экология прекрасная. Станция не имеет традиционной дымовой трубы. Отходящие из котлов газы уходят через градирни. По центру градирни - отходящие газы, по периметру - несконденсировавшийся пар - см. изображение 4 в слайдере

На изображении 5 в слайдере показан машзал станции. Турбоагрегаты стоят вдоль машзала. Один из них работал и нёс небольшую нагрузку.

Нам пояснили, что, в Германии ряд станций на органическом топливе, особенно на угле, максимально разгружают с тем, чтобы использовать энергию от возобновляемых источников: ветряки, солнечные батареи. В Германии примерно 20% вырабатываемой электроэнергии приходится на такие источники. Учитывая, что при таких нагрузках станция работает крайне неэкономично, правительство Германии берёт на себя компенсацию нереализованной выгоды тем энергетическим компаниям, станции которых работают в неэкономичном режиме. Следует отметить, что действительно вся Германия, по крайней мере, те районы, которые нам приходилось проезжать, "усеяна" ветряками разных размеров и конструкций.

Турбоагрегаты на этой станции с целью исключения передачи вибрации на площадки обслуживания установлены на виброизоляторах фирмы "GERB" (см. изображение 6 в слайдере)

При этом, вибрация от турбоагрегата не передаётся  и на элементы фундамента, расположенные ниже высотной отметки виброизоляторов, включая нижнюю плашку, что позволяет площадки обслуживания крепить к элементам фундамента, в том числе и к нижней плашке. По мнению немецких специалистов - строителей затраты на производство и возведение площадок обслуживания существенно сокращаются.

Изображение 7 в слайдере - Когда нет под рукой приборов по замеру вибрации!!!

Действительно на площадках обслуживания на всех высотных отметках по мнению всех участников поездки вибрация практически не ощущается. Также незначительна "на ощупь" вибрация и собственно турбины и генератора.  

На изображении 8 в слайдере представлена принципиальная схема размещения виброизоляторов на фундаменте турбоагрегата большой мощности.

.

Ещё одна электростанция, которую нам представилось посетить, находится в 230 км на северо-запад от Берлина. Небольшая станция в небольшом городке, покрывающая его коммунальные потребности и нужды нескольких промышленных предприятий в электроэнергии и паре. Немецкая сторона специально показала нам эту станцию. Турбину мощностью около 30 МВт разместили в бывшем помещении котельной. Весь фундамент стальной, включая и его верхнюю плашку. Между верхней плашкой и остальной частью фундамента  размещены виброизоляторы (см. изображение 9). Решение, принципиально сходное с предложением по Павлодарской ТЭЦ-3.

На этой же ТЭЦ фундаменты ещё двух небольших турбин имели значительную просадку. За период эксплуатации по неизвестным причинам просадка составила 60 мм (см. изображение10: слева - фундамент турбоагрегата, справа - пол площадки обслуживания) и продолжала увеличиваться, при этом, неоднократно приходилось переделывать трубопроводы к турбине и генератору, металлоконструкции площадок обслуживания и пр. Было принято решение о восстановлении в исходное проектное положение по высоте верхней железобетонной плиты вместе с турбоагрегатом.                                                               

Весьма интересными для нашего завода могут оказаться работы фирмы "GERB" по виброконтролю и компенсации колебаний трубопроводов. Наибольший интерес эти работы могут представлять собой, в частности, для такого объекта, как Сахалинская ГРЭС-2. Перевод рекламного буклета по данной тематике  организован Управлением протоколов и по связям с общественностью.

В целом командировка оказалась весьма насыщенной с точки зрения полученной информации, и, как мне кажется, результативной.

Принимающая сторона, её сотрудники,  с которыми нам приходилось общаться, высокие профессионалы в своём деле, одновременно хорошо представляющие задачи, возникающие при проектировании, эксплуатации  системы "грунт - фундамент - турбоагрегат".

Все представители фирмы "GERB" были общительны и весьма доброжелательны в отношении нашей делегации.

Главный специалист по ПТУ СКБт  ЗАО «Уральский турбинный завод»  А. А. Гольдберг