Украина имеет уникальный опыт строительства и эксплуатации судов-газотурбоходов, которому могли бы позавидовать ведущие страны мира. Напомню некоторые страницы нашей недавней истории.
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Украина имеет уникальный опыт строительства и эксплуатации судов-газотурбоходов, которому могли бы позавидовать ведущие страны мира. Напомню некоторые страницы нашей недавней истории.
«Парижская Коммуна»
17 декабря 1968 года был сдан в эксплуатацию первый советский газотурбоход «Парижская Коммуна», вошедший в состав Черноморского морского пароходства. Судно было построено на Херсонском судостроительном заводе. Проектант судна — ЦКБ «Черноморсудопроект» (Николаев). Проектант газотурбинной установки ГТУ-20 — Кировский завод в Ленинграде.
Примечание Владимира Зыкова. Это не так. 1959 год. Проект 580, тип Павлин Виноградов(1) (газотурбоход). Проект разработан в ЦКБ "Балтсудопроект" (СССР, г.Ленинград). Серия строилась на Балтийском заводе (г.Ленинград, СССР). Спасибо за информацию Dmitriy Morozov
Судно, спущенное на воду 23 октября 1965 года, весной 1966-го проходило первые наладочные испытания в Черном море. Установка работала на дизельном топливе. Длившийся около трех лет процесс наладочных и сдаточных испытаний, а также доводки турбовинтового комплекса проходил на одном экземпляре ГТУ, с которой судно и было сдано в эксплуатацию. За время испытаний при этом судно прошло около 5000 миль, а ГТУ-20 проработала около 1500 часов.
В течение 100 часов во время сдаточных ходовых испытаний ГТУ-20 успешно проработала на моторном топливе без ввода антиванадиевой присадки. Примечательно, что дымление при этом было меньше, чем при сжигании дизельного топлива.
К сожалению, в дальнейшем установка работала только на дизельном топливе, хотя в 1978 г. уже производилось газотурбинное топливо, сжигание которого в ГТУ-20 не вызывало никаких трудностей.
В первый год эксплуатации газотурбоход совершил 9 рейсов, прошел 41120 миль, работал в различных климатических условиях. Судно посетило порты Кубы, Канады, Мексики. Простоев по техническим причинам не было.
За все время эксплуатации «Парижская Коммуна» давала государству определенный доход, хотя цена на дизельное топливо с середины 1970 года возросла почти в 2 раза, а расход топлива для установки был повышенный. Так как ГТУ-20 была построена в одном экземпляре, запасные части на Кировском заводе изготовлялись только после их заказа, то есть с задержкой. Поэтому эксплуатационный период в среднем был меньше, чем у аналогичных сухогрузных судов с другими типами двигателей.
Судно, проработав 23 года, было продано на металлолом в рабочем состоянии в июне 1991-го.
Появление «Капитана Смирнова»
В середине 1970-х началось пополнение морского флота специализированными судами, в том числе и с горизонтальной грузообработкой. К энергетическим установкам этих судов предъявляется ряд дополнительных требований. Основные из них: большая мощность, необходимая для достижения высоких скоростей судна, и возможность работы газовых турбин на тяжелых, сравнительно дешевых сортах топлива.
Первым таким судном-ролкером водоизмещением 36 тыс. тонн стал двухвинтовой газотурбоход «Капитан Смирнов» (проект 1609 типа «Атлантика»). Он был построен Черноморским судостроительным заводом в Николаеве по проекту того же «Черноморсудопроекта». В декабре 1987 года закончились его ходовые испытания. В начале 1979 года судно передали Балтийскому морскому пароходству.
В качестве главной энергетической установки на этом судне впервые в мировой практике судостроения были установлены газотурбинные агрегаты с утилизацией тепла. Проектантом агрегата было НПП «Машпроект», а изготовителем — ПО «Заря» (Николаев).
На судне использовалась энергетическая газотурбинная установка (ГТУ), состоящая из двух главных газотурбинных агрегатов (ГГТА) М25, работающих каждый на свой винт фиксированного шага. Суммарная их мощность в 50 тыс. л. с. обеспечивала судну скорость около 25 узлов. Каждый агрегат состоял из автоматизированного реверсивного газотурбинного двигателя (ГТД) ДИ59, редуктора Р025, теплоутилизационного контура (ТУК) и вспомогательных механизмов и устройств. Главным элементом ТУК был паровой утилизационный котел, который не дублируется.
Одним из интереснейших решений было использование «перекрестного» режима работы двух ГГТА, при котором в работе находятся ГТД и теплоутилизационный котел одного борта и паровая турбина другого борта. Это позволило значительно снизить расход топлива. Такой режим в эксплуатации стал основным. При таком режиме скорость судна достигала 19—20 узлов, а расход топлива на милю составлял 210 кг.
В конце декабря 1980-го «Капитан Смирнов» был передан ЧМП. Судно работало на линии Черное море — Вьетнам и за 50 суток посещало 16 портов. Было высокорентабельным.
12 декабря 1997 года «Капитан Смирнов» был продан Фондом госимущества Украины американской компании, а в начале 2001-го был перепродан на металлолом в Индию.
Кроме «Капитана Смирнова» были построены еще три газотурбохода этой серии — «Капитан Мезенцев» (1980 г.), «Инженер Ермошкин» (1981 г.) и «Владимир Васляев» (1987 г.).
Борьба за экономию топлива
На «Капитане Смирнове» в ТУК установки М-25 были использованы серийные утилизационные вертикально-водотрубные котлы КУП 3100 с принудительной циркуляцией. Пар, генерируемый котлом, использовался в пропульсивной турбине, турбогенераторе, испарителе и в других потребителях судна.
Применение ТУК позволило снизить удельный расход топлива на 25%.
В случае повреждения одного котла при следовании судна на двух установках М25 можно было, остановив ГТД с поврежденным котлом, выполнить его ремонт. Если судно следовало с одной установкой М25 в «перекрестном» режиме, то можно было перейти на другой двигатель. Ну, а если другой двигатель был неисправен, то остается только следовать на одном ГТД без ТУКа до ближайшего порта или останавливаться в море для ремонта котла.
Устранение повреждений трубных элементов котла — трудоемкая работа, откладывать которую обычно нет возможности, так как увеличивается нагрузка на испаритель котловой воды, который может не справляться с величиной утечки. Поэтому обеспечение постоянной работы утилькотла без повреждений — важнейшая эксплуатационная задача.
При эксплуатации ТУК на «Капитане Смирнове» были выявлены многие недостатки, не связанные с «новизной техники». Они свидетельствуют о том, что конструкторы просто не учли опыт эксплуатации паротурбинных установок. Поэтому в условиях эксплуатации на «Капитане Смирнове» была проделана большая работа по устранению недостатков и совершенствованию ТУК.
В первые годы эксплуатации агрегатов М25 «Машпроектом» совместно с заводом-изготовителем этих агрегатов было разработано и внедрено более 100 конструкторско-технологических мероприятий, направленных на улучшение технико-экономических показателей газотурбинных агрегатов и повышение их надежности.
Действенность рацпредложений
В свою очередь экипажем за 12 лет эксплуатации судна было также внедрено 100 рацпредложений, что само по себе настораживает, так как в идеале никаких рацпредложений быть не должно. В итоге эксплуатация ТУК была кардинальным способом изменена.
Во время заводского ремонта в ноябре 1981-го — марте 1982 года на ЧСЗ в Николаеве экипажем судна были изготовлены и установлены на перепускных трубах из нижнего коллектора экономайзера в нижний коллектор испарительного котла КУП 3100 дроссельные шайбы.
После этого паропроизводительность котла увеличилась на 6 %. Были выполнены и другие работы по повышению экономичности установки.
Первый рейс после ремонта судна показал существенное повышение экономичности энергетической установки. Расход топлива на милю пройденного расстояния сократился более чем на 8 %.
Разработанный на судне способ ввода в работу ТУК исключал необходимость предварительного вакуумирования конденсатора ПТУ-2. Полный вакуум достигался при давлении в сепараторе пара до 6 атмосфер. Необходимость в клапане стравливания пара отпала. Он был демонтирован. Это не только упростило паровую систему, но и снизило затраты на ее использование.
В мае 1990 г. оба котла были освидетельствованы представителем СКБ и ЦНИИ им. А. Н. Крылова (Ленинград). При этом установлено, что на наружных поверхностях нагрева отложения практически отсутствуют. Величина налета на тыльной стороне трубок составляет менее 0,1 мм. Следов окалины нет. Теплообменные трубки практически находятся в состоянии поставки.
Был сделан вывод, что оснований для изменения методов и приемов эксплуатации и технического обслуживания, используемых на судне, нет. А ведь котлы уже отработали 12 лет. Это была большая поддержка для экипажа.
После того, как была уменьшена потеря давления в газоотводном устройстве ГТД, экономичность ГГТА увеличилась еще на 1 %. Повышению экономичности способствовало гомогенизации топлива и топливно-воздушных форсунок.
Низкие трудозатраты на обслуживание паровых котлов и дизель-генераторов позволили сократить численность машинной команды.
Дизель-генераторы практически работали только на стоянках судна. Это позволило производить моточистку только один раз в 5 календарных лет для предъявления Регистру.
Состояние энергетической установки обеспечило в 1992 году на 16 % меньший по сравнению с одноименными судами расход топлива на милю.
На момент списания судна правый и левый котлы КУП-3100 «Капитана Смирнова» отработали:
- под газом (при работающем ГТД) — 55760/53108 часов;
- под паром (при генерировании пара) — 48035/43293 часа.
В октябре 1998 года после 20 лет эксплуатации судна все котлы «Капитана Смирнова» были предъявлены инспектору Российского международного Регистра судоходства. После детального осмотра и проведения гидравлических испытаний никаких замечаний не было. Очередной срок освидетельствования гидравлики был назначен через 10 лет, то есть на 2008 год.
Дальнейшее совершенствование ГГТА типа М-25 связано с повышением параметров ГТД и парового цикла. При этом важно модернизировать ТУК, не повторяя прежних ошибок, с учетом наработанного опыта эксплуатации. К сожалению, запланированная техническая конференция по результатам 15-летней эксплуатации «Капитана Смирнова» проведена не была.
Эксплуатация судна — такое же искусство, как проектирование и постройка. И кадры в ней «решают всё». Эту истину подтверждает опыт работы экипажа «Капитана Смирнова».
ГТУ-20 «Парижской Коммуны» была выведена из эксплуатации через 23 года с удельным расходом топлива на 20 г/лсч больше проектного, а М-25 «Капитана Смирнова» тоже через 23 года, но с удельным расходом топлива на 20 г/лсч меньше проектного.
Со времени создания первых газотурбоходов прошло более 30 лет. Уже созданы ГТД третьего поколения, которые позволяют поднять КПД ГГТА до 50 %. Будет ли построен когда-нибудь следующий газотурбоход? Для этого в Украине есть все необходимые технические разработки.
В заключение следует поблагодарить создателей ГТУ-20 и М-25 за тот нелегкий самоотверженный труд, который был ими выполнен при создании новых типов энергетических установок для морского флота, которые решали не только технические, но и социальные проблемы, облегчая жизнь моряков.
| Casinoboard.info casinoboard.info |
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
