М. Василевский

Сегодня на российском рынке газотурбинного оборудования активно работают ведущие зарубежные энергомашиностроительные компании, прежде всего, такие гиганты как Siemens и General Electric. Предлагая качественное и долговечное оборудование, они составляют серьезную конкуренцию отечественным предприятиям. Тем не менее, традиционные российские производители стараются не уступать мировым стандартам.

В конце августа этого года наша страна стала членом Всемирной торговой организации (ВТО). Это обстоятельство неизбежно приведет к усилению конкуренции на отечественном рынке энергетического машиностроения. Здесь, как и везде, действует закон: «изменяйся или умирай». Не пересмотрев технологии и не проведя глубокую модернизацию, бороться с акулами западного машиностроения будет практически невозможно. В связи с этим все актуальней становятся вопросы, касающиеся разработки современного оборудования, работающего в составе парогазовых установок (ПГУ).

В последние два десятилетия парогазовая технология стала самой популярной в мировой энергетике - на нее приходится до двух третей всех вводимых сегодня на планете генерирующих мощностей. Это обусловлено тем, что в парогазовых установках энергия сжигаемого топлива используется в бинарном цикле - сначала в газовой турбине, а потом в паровой, а потому ПГУ эффективнее любых тепловых станций (ТЭС), работающих только в паровом цикле.

В настоящее время единственная область в тепловой энергетике, в которой Россия критически отстает от ведущих мировых производителей - это газовые турбины большой мощности - 200 МВт и выше. Причем зарубежные лидеры не только освоили производство газовых турбин единичной мощностью 340 МВт, но и успешно опробовали и применяют одновальную компоновку ПГУ, когда газовая турбина мощностью 340 МВт и паровая турбина мощностью 160 МВт имеют общий вал. Такая компоновка позволяет существенно сократить сроки создания и стоимость энергоблока.

Минпромторг России в марте 2011 г. принял «Стратегию развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010-2020 годы и на перспективу до 2030 года», в соответствии с которой это направление в отечественном энергетическом машиностроении получает солидную поддержку от государства. В итоге российское энергетическое машиностроение к 2016 г. должно осуществить промышленное освоение, включая полномасштабные испытания и доработку на собственных испытательных стендах, усовершенствованных газотурбинных установок (ГТУ) мощностью 65-110 и 270-350 МВТ и парогазовых установок (ПГУ) на природном газе с повышением их коэффициента полезного действия (КПД) до 60 %.

Причем Россия умеет производить все основные узлы ПГУ - паровые турбины, котлы, турбогенераторы, а вот современная газовая турбина пока не дается. Хотя еще в 70-е годы наша страна была лидером в этом направлении, когда впервые в мире были освоены суперсверхкритические параметры пара.

В целом, в результате реализации Стратегии предполагается, что доля проектов энергоблоков с использованием зарубежного основного энергетического оборудования должна составить к 2015 г. - не более 40 %, к 2020 г. - не более 30 %, к 2025 г. - не более 10 %. Считается, что иначе может возникнуть опасная зависимость стабильности работы единой энергосистемы России от поставок зарубежных комплектующих. В процессе эксплуатации энергетического оборудования регулярно требуется замена ряда узлов и деталей, работающих в условиях высоких температур и давлений. При этом часть таких комплектующих в России не производится. Например, даже для отечественной газовой турбины ГТЭ-110 и лицензионной ГТЭ-160 некоторые важнейшие узлы и детали (например, диски для роторов) закупаются только за рубежом.

На нашем рынке активно и весьма успешно работают такие крупные и продвинутые концерны как Siemens и General Electric, которые часто побеждают в тендерах на поставку энергетического оборудования. В российской энергосистеме уже существует несколько генерирующих объектов, в той или иной степени укомплектованных основным энергетическим оборудованием производства Siemens, General Electric и др. Правда, их суммарная мощность пока не превышает 5 % от общей мощности российской энергосистемы.

Однако многие генерирующие компании, использующие отечественное оборудование при его замене, предпочитают все же обращаться к фирмам, с которыми они привыкли работать не одно десятилетие. Это не просто дань традиции, а оправданный расчет - многие российские компании провели технологическое обновление производства и на равных ведут борьбу с мировыми энергомашиностроительными гигантами. Сегодня мы более подробно расскажем о перспективах таких крупных предприятий, как ОАО «Калужский турбинный завод» г. (Калуга), ЗАО «Уральский турбинный завод» (г. Екатеринбург), НПО «Сатурн» (г. Рыбинск, Ярославская обл.), Ленинградский металлический завод (г. Санкт-Петербург), Пермский моторостроительный комплекс (Пермский край).

ОАО «Калужский турбинный завод»

ОАО «Калужский турбинный завод» выпускает паровые турбины малой и средней мощности (до 80 МВт) для привода электрических генераторов, приводные паровые турбины, блочные турбогенераторы, паровые геотермальные турбины и пр. (Рис. 1).

Рис.1

Завод был основан в 1946 г., а через четыре года были выпущены первые 10 турбин собственной конструкции (ОР300). На сегодняшний день заводом для объектов энергетики России, стран СНГ и дальнего зарубежья выпущено более 2640 энергетических установок суммарной мощностью 17091 МВт.

В наши дни предприятие входит в состав энергомашиностроительного концерна «Силовые машины». Одним из практических результатов аффилирования стало внедрение с января 2012 г. информационного решения SAP ERP на основе действующего прототипа, успешно используемого в ОАО «Силовые машины», вместо ранее применяемой на КТЗ системы Baan. Создаваемая информационная система позволит предприятию выйти на новый уровень автоматизации производства, модернизировать свои бизнес-процессы на основе лучших практик мировых лидеров машиностроительной отрасли, повысить точность и оперативность управленческих решений.

Продукция завода пользуется стабильным спросом в России и за рубежом. Предприятие имеет большой портфель заказов на газотурбинное и паротурбинное оборудование. В 2011 г. для Уфимской ТЭЦ №5 изготовлены и предъявлены Заказчику две паровые турбины Т-60/73 - самые мощные из выпускающихся ОАО «КТЗ» установок на сегодняшний день. Одним из последних проектов можно назвать контракт с ОАО «Энергостроительная корпорация «Союз», в рамках которого КТЗ изготовил две паровые турбины для филиала ОАО «Группа «Илим» в г. Братске (Иркутская обл.), предназначенные для реконструкции турбинного отделения ТЭС-3. По условиям договора две противодавленческие турбины - Р-27-8,8/1,35 мощностью 27 МВт и Р-32-8,8/0,65 мощностью 32 МВт - были поставлены летом этого года.

В последние годы в мире все активнее используются нетрадиционные источники энергии, в том числе геотермальный пар. Геотермальные электростанции (ГеоЭС) можно назвать одним из самых дешевых и надежных источников электроэнергии, поскольку они не зависят от условий доставки и цен на топливо. Инициатором развития геотермальной энергетики России последних лет стала фирма «Геотерм». В качестве базового предприятия по поставке энергоустановок для заказов этой компании выступил ОАО «Калужский турбинный завод». Обращение к КТЗ не было случайным, поскольку на предприятии была практически решена одна из основных проблем геотермальных турбин - работа на влажном паре. Эта проблема сводится к необходимости защищать от эрозии рабочие лопатки последних ступеней. Распространенный метод защиты - установка специальных накладок, изготовленных из материалов стойких к эрозии. КТЗ для защиты от эрозии применяет метод, основанный на борьбе не со следствием, а с самой причиной эрозии - с крупнодисперсной влагой.

В 1999 г. была введена в строй Верхне-Мутновская ГеоЭС на Камчатке мощностью12 МВт - все оборудование энергоблоков для станции по контракту с «Геотерм» было поставлено из Калуги. Практически все турбоустановки, поставленные для геотермальных электростанций России (Паужетская, Южно-Курильская на о. Кушашир, Верхне-Мутновская, Мутновская ГеоЭС), изготовлены Калужским турбинным заводом. К настоящему времени предприятием накоплен большой опыт создания геотермальных турбоустановок любого типоразмера от 0,5 до 50 МВт. Сегодня ОАО «Калужский турбинный завод» является наиболее квалифицированным в России турбинным заводом по геотермальной тематике.

ЗАО «УТЗ» (Уральский турбинный завод)

Предприятие исторически расположено в г. Екатеринбурге и входит в группу компаний «Ренова». Первая паровая турбина АТ-12 мощностью 12 тыс. кВт была собрана и испытана уральскими турбостроителями в мае 1941 г. Несмотря на то, что это была первая турбина УТЗ, она надежно проработала 48 лет.

Сейчас Уральский турбинный завод - одно из ведущих в России машиностроительных предприятий по проектированию и производству паровых теплофикационных турбин средней и большой мощности, конденсационных турбин, паровых турбин с противодавлением, турбин мятого пара, газоперекачивающих агрегатов, энергетических газотурбинных установок и др. Турбины, произведенные УТЗ, составляют около 50 % всех действующих в России и СНГ теплофикационных турбин. За более чем 70 летнюю работу завод поставил 861 паровую турбину общей мощностью 60 тыс. МВт на электростанции различных стран.

На предприятии разработано целое семейство паровых турбин для паросиловых установок разных типов. Кроме того, специалистами УТЗ ведется разработка и подготовка производства турбин для парогазовых установок - проработаны варианты парогазовых установок мощностью 95-450 МВт. Для установок мощностью 90-100 МВт предлагается одноцилиндровая паровая теплофикационная турбина Т-35/47-7,4. Для двухконтурной парогазовой установки мощностью 170-230 МВт предлагается использование теплофикационной паровой турбины Т-53/67-8,0, которая при сохранении конструкции и в зависимости от параметров пара может иметь маркировку от Т-45/60-7,2 до Т-55/70-8,2. На базе этой турбины заводом могут быть произведены конденсационные паровые турбины мощностью 60-70 МВт.

По словам первого заместителя генерального директора ЗАО «УТЗ» Дениса Чичагина, отечественное станко- и машиностроение на данный момент не дотягивает до мирового уровня. Для модернизации предприятий нужно дать зеленый свет высокотехнологичному оборудованию, поэтому в настоящее время компания изменяет технологическую политику. В тесной кооперации со специалистами ЗАО «РОТЕК» и компанией Sulzer (Швейцария) на заводе проводится модернизация управленческих и технологических схем для успешного освоения и адаптации зарубежных прогрессивных технологий, что значительно усилит позиции предприятия на рынке. На предприятии продолжается разработка оптимальных конструкторских решений по основному турбинному оборудованию, при этом заказчику предлагаются современные решения по сервису, в том числе основанные на долгосрочном постгарантийном обслуживании паровых и газовых турбин. В 2009-2011 гг. завод вложил в программы технического перевооружения более 500 млн руб. для обеспечения имеющегося портфеля заказов и выхода на проектную мощность выпуска 1,8 ГВт турбинного оборудования в год. В феврале 2012 г. в рамках этой программы УТЗ приобрел высокопроизводительное металлообрабатывающее оборудование для производства турбинных лопаток - два 5-тикоординатных обрабатывающих центра с ЧПУ модели MILL-800 SK с поворотным шпинделем (Рис. 2) фирмы Chiron-Werke GmbH & Co KG (Германия)

Рис.2

Специализированное программное обеспечение, поставляемое в комплекте с оборудованием, позволяет сократить машинное время до 20-30 % по сравнению с универсальными CAM-системами. Монтаж и наладка новых станков производилась специалистами фирмы Chiron. В рамках договора проведено тестирование телесервиса - удаленной диагностики станков, предотвращения или исправления ошибок и аварий. По защищенному выделенному каналу сервис-инженеры Chiron фиксируют работу оборудования в режиме онлайн и выдают рекомендации на производство УТЗ.

Турбинное оборудование, выпускаемое УТЗ, стабильно находит заказчиков даже в условиях жесткой конкуренции со стороны зарубежных производителей. В конце февраля 2012 г. Уральский турбинный завод изготовил новую паровую турбину мощностью 65 МВт для Барнаульской ТЭЦ-2 ОАО «Кузбассэнерго». Новая турбина Т-60/65-130-2М ст.номер 8 успешно прошла испытания на валоповоротном устройстве на сборочном стенде УТЗ. Протокол испытаний подписан представителями заказчика без замечаний. Новое оборудование устанавливается взамен отработавшей свой ресурс и выведенной из эксплуатации турбины Т-55-130, также произведенной на Уральском турбинном заводе. Следует отметить, что двухцилиндровая турбина Т-60/65-130-2М является серийной моделью производства ЗАО «УТЗ» - продолжением серийной линейки паровых турбин Т-55 и Т-50, хорошо зарекомендовавших себя за долгие годы эксплуатации на ТЭЦ России и СНГ. В новых турбинах применяются современные узлы и доработанные элементы, повышающие технико-экономические показатели турбоустановки (Рис. 3).

Рис.3

Аналогичную турбину УТЗ поставил для Абаканской ТЭЦ (Хакасия). Турбина будет основой нового энергоблока Абаканской ТЭЦ: с ее запуском общая мощность станции должна возрасти до 390 МВт. Ввод в эксплуатацию нового энергоблока позволит увеличить выработку электроэнергии на 700-900 млн кВт.ч в год и существенно повысить надежность энергоснабжения региона. Ввод установки планируется в конце следующего года. С турбиной комплектуются два подогревателя сетевой воды ПСГ-2300 и конденсаторная группа КГ-6200, а также турбогенератор ТВФ-125-2У3 с водородным охлаждением производства НПО «ЭлСиб».

Недавно на сборочном стенде УТЗ прошли успешные испытания новой паровой одноцилиндровой турбины Т-50/60-8,8, изготовленной для Петропавловской ТЭЦ-2 (АО «СевКазЭнерго»). Новая турбина уральского производства должна заменить ранее работавшую двухцилиндровую чешскую турбину Р-33-90/1,3 фирмы Skoda, и будет смонтирована на тот же фундамент. Проект на замену турбины подготовлен институтом АО «КазНИПИЭнергопром», с которым ЗАО «УТЗ» уже давно и плодотворно сотрудничает. Не ослабевают и давние связи с бывшими союзными республиками: так, в настоящий момент на стадии переговоров находится вопрос о поставке нескольких уральских турбин для ТЭЦ Казахстана.

НПО «Сатурн»

НПО «Сатурн» - разработчик и производитель промышленного газотурбинного оборудования малой, средней и большой мощности для применения на теплоэлектростанциях, промышленных предприятиях и нефтегазовых месторождениях. Это одно из старейших промышленных предприятий России: в 1916 г. было принято решение о создании на основе государственного кредита пяти автомобильных заводов, в том числе в г. Рыбинске (АО «Русский Рено»). В послереволюционные годы завод работал над разработкой и производством авиационных двигателей. В начале 90-х гг. Рыбинский моторостроительный завод был преобразован в ОАО «Рыбинские моторы». В 2001 г. после его объединения с Рыбинским конструкторским бюро моторостроения (ОАО «А. Люлька-Сатурн») компания получила свое современное название и начала выпускать газовые турбины для энергетической и газовой отраслей. В линейке выпускаемой продукции прежде всего следует назвать промышленные газовые двухвальные турбины ГТД-6РМ и ГТД-8РМ, применяемые для привода электрогенераторов в составе газотурбинных агрегатов ГТА-6/8РМ, которые используются в газотурбинных теплоэлектростанциях средней мощности (от 6 до 64 МВт и выше). Также предприятие выпускает семейство унифицированных газовых турбин ГТД-4/6,3/10РМ для применения в составе газоперекачивающих агрегатов и теплоэлектростанций (от 4 МВт и выше). Для электростанций малой мощности (от 2,5 МВт и выше) выпускается установка ДО49Р - одновальная газовая турбина со встроенным соосным редуктором. Помимо «наземных» установок, предприятие изготавливает газовые турбины морского исполнения М75РУ, М70ФРУ, Е70/8РД, применяемые для привода электрогенераторов и газовых компрессоров в составе морских и приморских промышленных объектов малой и средней мощности (от 4 МВт и выше).

В 2003 г. были проведены межведомственные испытания установки ГТД-110 - первой российской газовой турбины мощностью более 100 МВт (Рис. 4).

Рис.4

ГТД-110 - это одновальная газовая турбина для применения в составе энергетических и парогазовых установок большой мощности (от 110 до 495 МВт и выше), созданная в рамках Федеральной целевой программы «Топливо и энергия» для нужд отечественной энергосистемы и являющаяся пока единственной российской разработкой в сфере газотурбинного машиностроения высокой мощности. В настоящее время пять ГТД-110 находятся в эксплуатации у Газпромэнергохолдинга (ГЭХ) и «Интер РАО». Однако, по словам специалистов «Интер РАО», в штатном режиме функционирует только новейшая установка, запущенная в начале марта. Остальные в данный момент работают неустойчиво и обслуживаются по гарантии завода-изготовителя.

По мнению директора по газотурбинным и энергетическим установкам НПО «Сатурн» Александра Иванова, как и в случае с любым новым высокотехнологичным изделием, это вполне естественный процесс, когда выявляются дефекты и предприятие активно работает над их устранением. В ходе технического обслуживания проверяются наиболее критические узлы, и при необходимости производитель заменяет детали за свой счет без остановки работы турбины.

Недавно ОАО «Инжиниринговый центр «Газотурбинные технологии» (ОАО «НПО «Сатурн» совместно с ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС») выиграло конкурс ОАО «РОСНАНО» по созданию инжинирингового центра, который будет заниматься инновационными продуктами, в частности созданием ГТД-110М (Рис. 5), модернизированного газотурбинного двигателя ГТД-110 мощностью 110 МВт.

Рис.5

Фактически, новый инжиниринговый центр будет доводить технические и экономические характеристики ГТД-110 до лучших мировых образцов в данном классе мощности; двигатель будет усовершенствован и доработан, планируется создание камеры сгорания, обеспечивающей допустимый уровень вредных выбросов NОx 50 мг/м3. Кроме того, в производстве двигателя планируется применение технологий наноструктурированных покрытий, что увеличит надежность горячей части турбины, повысит ресурс наиболее изнашиваемых частей и всего двигателя в целом. ГТД-110М станет основой для создания российских ПГУ большой мощности. Вся комплексная работа над проектом ГТД-110М рассчитана на 2-3 года.

ОАО «Ленинградский металлический завод»

Ленинградский металлический завод - предприятие уникальное. Свою историю завод исчисляет с 1857 г., когда вышел именной Указ императора Александра II «Об учреждении Акционерной компании «Санкт-Петербургского металлического завода» на основании Устава». Производство паровых турбин здесь началось еще в 1907 г., гидравлических - в 1924-м, газовых - в 1956-м. К настоящему моменту на ЛМЗ изготовлено более 2700 паровых и свыше 780 гидравлических турбин. Сегодня это одно из крупнейших в России энергомашиностроительных предприятий, которое входит в состав ОАО «Силовые машины», осуществляющего проектирование, изготовление и сервисное обслуживание широкой линейки паровых и гидравлических турбин различной мощности. Из недавних разработок завода - газотурбинная установка ГТЭ-65 мощностью 65 МВт. Она представляет собой одновальный агрегат, предназначенный для привода турбогенератора и способный нести базовую, полупиковую и пиковую нагрузку как автономно, так и в составе парогазового блока. Газотурбинная установка ГТЭ-65 может быть применена в различных типах парогазовых блоков для модернизации существующих и строительства новых электростанций конденсационного и теплофикационного типа. По ценовым и техническим характеристикам ГТЭ-65 как машина средней мощности отвечает возможностям и потребностям отечественных электростанций и энергосистем.

В начале 2000-х гг. ОАО «ЛМЗ» подписало с компанией Siemens договор на право производства и продажи в РФ и Белоруссии газотурбинной установки ГТЭ-160 мощностью 160 МВт (Рис. 6).

Рис.6

Прототипом установки является газовая турбина V94.2 фирмы Siemens, документация которой изменена с учетом возможностей ОАО «ЛМЗ» и его партнеров. Именно такая турбина, произведенная на ОАО «Ленинградский металлический завод», в рамках контракта между ЗАО «КЭС» и ОАО «Силовые машины» прошедшим летом была доставлена на Пермскую ТЭЦ-9.

Сотрудничество с немецкими турбиностроителями продолжается. В декабре 2011 г. ОАО «Силовые машины» и компания Siemens подписали соглашение о создании в России совместного предприятия по производству и сервисному обслуживанию газовых турбин «Сименс Технологии Газовых Турбин». Этот проект осуществлен на базе ООО «Интертурбо», которое является совместным предприятием партнеров с 1991 г. Новая компания занимается научно-исследовательской разработкой новых газовых турбин, локализацией производства в России, сборкой, продажей, управлением проектами и сервисным обслуживанием газовых турбин большой мощности классов E и F мощностью от 168 до 292 МВт. Это направление деятельности «Сименс Технологии Газовых Турбин» увязано с требованием «Стратегии развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010-2020 годы и на перспективу до 2030 г.» организовать в ближайшее время на Ленинградском металлическом заводе крупномасштабное производство лицензионных ГТУ большой мощности (около 300 МВт) с переходом от ГТЭ-160 (V94.2) разработки Siemens 80-х гг. к более современным газовым турбинам.

В западной прессе появилась злорадствующая статья о том, что строительство новых электростанций в Крыму фактически встало из-за западных санкций - ведь мы будто бы сами делать турбины для электростанций разучились и пошли на поклон к западным компаниям, которые теперь из-за санкций вынуждены сворачивать свои поставки и оставлять тем самым Россию без турбин для энергетики.

"Проектом предусматривалось, что на электростанциях будут установлены турбины производства Siemens. Однако, в таком случае эта немецкая машиностроительная компания рискует нарушить санкционный режим. Источники утверждают, что в отсутствие турбин проект сталкивается с серьезными задержками. Официальные представители Siemens всегда говорили, что не намерены осуществлять поставку оборудования.
Россия изучала возможность приобретения турбин у Ирана, внесения изменений в проект для установки турбин российского производства, а также использования западных турбин, ранее приобретенных Россией и уже находящихся на ее территории. Каждая из этих альтернатив связана с определенными проблемами, из-за чего, как сообщают источники, чиновники и руководители проекта не могут договориться о том, каким путем двигаться вперед.
Эта история демонстрирует, что, несмотря на официальные опровержения, западные санкции все же оказывают реальное негативное воздействие на российскую экономику. Она также проливает свет на механизм принятия решений при Владимире Путине. Речь идет о склонности крупных чиновников, по словам источников близких к Кремлю, давать грандиозные политические обещания, которые почти невозможно реализовать".

"Еще в октябре 2016 г представители компании на брифинге в г Мюнхене сообщили, что Siemens исключает использование своих газовых турбин на ТЭС в Крыму. Речь идет о газовых турбинах, которые произведены в России на заводе Сименс технологии газовых турбин в г Санкт - Петербурге, который был введен в эксплуатацию в 2015 г. Доли участия в этой компании распределены так: Siemens - 65 % , Силовые машины - бенефициар А. Мордашов, - 35 %. Завод должен поставить Технопромэкспорту 4 парогазовые установки (ПГУ) мощностью 235 МВт с газовыми турбинами в 160 МВт, причем в подписанном весной 2016 г контракте указана ТЭС в Тамани".

Фактически так случилось, что ещё со времён СССР производство газотурбинных установок для электростанций было сконцентрировано на 3 предприятиях - в тогдашнем Ленинграде, а также в Николаеве и Харькове. Соответственно при распаде СССР Россия осталась только с одним таким заводом - ЛМЗ. С 2001 года этот завод производит по лицензии турбины компании Сименс.

"Все началось в 1991 году, когда было создано совместное предприятие — тогда еще ЛМЗ и «Сименс» — по сборке газовых турбин. Был заключен договор о трансфере технологий на тогда еще Ленинградский Металлический завод, который теперь входит в состав ОАО Силовые машины. На этом совместном предприятии было собрано 19 турбин за 10 лет. За эти годы ЛМЗ накопил производственный опыт, чтобы эти турбины научиться не только собирать, но и некоторые компоненты изготавливать уже самостоятельно. Опираясь на этот опыт, в 2001 году был заключен лицензионный договор с «Сименс» на право производства, продаж и послепродажного сервисного обслуживания турбин этого же типа. Они получили российскую маркировку ГТЭ-160".

Куда при этом делись свои разработки, успешно производившиеся там в течении предыдущих примерно 40 лет непонятно. В итоге отечественное энергетическое машиностроение (газотурбиностроение) осталось у разбитого корыта. Теперь вот приходится по заграницам побираться в поисках турбин. Даже в Иране.

"Корпорация «Ростех» договорилась с иранской компанией Mapna, которая производит немецкие газовые турбины по лицензии Siemens. Таким образом на новые электростанции в Крыму могут быть установлены газовые турбины, произведенные в Иране по чертежам немецкой Сименс".

Д. А. Капралов - ООО «Турбомашины»

Компания «Сименс» завершает строительство завода по производству газовых турбин большой мощности в п. Горелово Ленинградской области, на территории индустриального парка Greenstate.
Проект стоимостью до 275 млн евро наглядно демонстрирует серьезность планов компании на российском рынке. Официальное открытие нового производственного комплекса планируется в текущем году.

Компания «Сименс Технологии Газовых Турбин» (ООО «СТГТ») строит комплекс мирового уровня по производству и обслуживанию газовых турбин «Сименс». В первую очередь, это высокоэффективные газовые турбины SGT5-2000E и SGT5-4000F мощностью 172 и 307 МВт соответственно.
Общая площадь завода составляет около 21000 м 2 . Комплекс включает основное производственное здание, офис, склад запасных частей, медицинский центр, столовую. Административно-бытовой корпус будет сдан в эксплуатацию в марте этого года. В производственном здании идет установка высокотехнологичных современных станков Pama, Carnaghi, Haane. Открытие нового завода планируется в текущем году.
В 2012 г. ООО «СТГТ» приобрело для строительства завода земельный участок площадью 3,8 га, расположенный на южной границе С.-Петербурга, на территории производственной зоны Горелово. Площадка выбрана после тщательного анализа существующих в городе и области возможных для размещения производства участков. Специалисты компании «Сименс» провели серьезный анализ технических, экологических, юридических вопросов.
Один из ключевых критериев при выборе - удобная логистика при отгрузке продукции. Энергетические газовые турбины являются крупногабаритным и тяжелым грузом. Для обеспечения своевременной поставки необходимо наличие железнодорожных путей и водного сообщения, расположенных максимально близко к производственной площадке. Именно поэтому окончательное решение было сделано в пользу участка в п. Горелово. Одновременно с приобретением участка был подписан договор с правительством Ленинградской области, предусматривающий поддержку при реализации инвестиционного проекта.
ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин», совместное предприятие «Сименс АГ» (65 %) и «Силовые машины» (35 %), создано 1 декабря 2011 года. Занимается разработкой газовых турбин, локализацией производства, сборкой, продажей, управлением проектами и обслуживанием газовых турбин в России и СНГ. Сегодня компания поставляет такие газовые турбины, как SGT5-2000E мощностью 172 МВт, SGT5-4000F - 307 МВт, SGT5-8000H - 400 МВт, одновальные и многовальные парогазовые установки конденсационного и теплофикационного типа.
Производственный комплекс, построенный «с нуля», будет оснащен современным многофункциональным оборудованием. В соответствии с программой локализации на нем уже с 2015 г. будут изготавливаться отдельные компоненты ГТУ, производиться механическая обработка роторных деталей и статорных узлов турбин, выполняться полный цикл сборочных работ, консервация и отгрузка готовой продукции заказчику. При этом в рамках стратегии развития компании планируется постепенно увеличивать долю локализации изготавливаемых компонентов путем привлечения российских предприятий.
Одна из приоритетных задач «СТГТ» - это максимальная локализация производства газовых турбин мощностью более 60 МВт в России. Для решения именно этой задачи и строится завод в Ленинградской области.
«Организация производства в России позволит нам в полной мере применить знания и опыт мировой сети по производству газовых турбин «Сименс» большой мощности и встать в один ряд с отлично зарекомендовавшими себя заводами в городах Шарлотт, Берлин, Шанхай», - подчеркнул на церемонии закладки фундамента нового завода в октябре 2013 г. Ральф Шнайдер, генеральный директор ООО «СТГТ». - Наша главная задача - предложить заказчикам в России и СНГ современные технические решения «Сименс» с учетом локализации производства в Ленинградской области».
Завод оснащается современным оборудованием для сварки, термообработки, дробеструйной очистки, механической обработки и покраски корпусных деталей и роторов газовых турбин. Станочный парк включает в себя расточные, фрезерные, карусельные, токарные станки с программным управлением, а также специальное оборудование, такое как станок для шлифовки хиртовых зацеплений и протяжной станок. Для обеспечения высокого уровня всех технологических процессов и с расчетом на перспективу компания приобрела оборудование у самых передовых поставщиков - Pama, Carnaghi, Waldrich и др.
Производственные и сварочные процессы максимально автоматизированы, применено оборудование с использованием поворотных столов и промышленных роботов. Наличие современных станков и квалифицированного персонала позволит предприятию изготавливать детали сложной формы с высокой точностью.
Производственный корпус площадью 14 тыс. м 2 состоит из трех пролетов и поделен на сегменты. Для ритмичного взаимодействия сегментов используются прогрессивные технологии Milkrun, Каnban и Five S, позволяющие организовать работу предприятия по принципу «бережливого производства». Это оптимизирует систему логистики, повышает культуру производства на рабочих местах, упрощает процесс стандартизации продукции и, в конечном счете, положительно отражается на производительности труда.

Технологический процесс
На предприятии будет осуществляться технологическая подготовка производства узлов с полным циклом изготовления - корпус газовой турбины (средний корпус), ротор, общая сборка газотурбинной установки. Инженеры компании прорабатывают технологию использования режущего инструмента, станочной оснастки и методов контроля для обеспечения высокого качества изготовления деталей. При этом используются самые передовые программы 3D-моделирования, такие как Siemens NX 8,5.
Основные процессы изготовления:
Заготовительный. На этом этапе выполняется обработка листового проката. На участке применяется водоабразивный станок с программным управлением NC 4060 5X (производства Water Jet Sweden) для изготовления деталей сложной формы. На нем можно выполнять резку плоских деталей из листов размером 4 х 6 м и толщиной до 100 мм с высокой точностью (до ±0,6 мм) и качеством поверхности реза Rz40. Детали в дальнейшем поступают на сварочный участок для сборки узлов газовой турбины. Вальцегибочные машины MSB3076 позволяют производить гибку листов шириной до 3 м и толщиной до 94 мм для изготовления заготовок таких сложных деталей, как специальная труба, обечайка и полуобечайка, кольцо и полукольцо из листового проката.
Сварочный. Здесь будет выполняться сварка узлов корпуса газовой турбины различными способами (ручная, полуавтоматическая и автоматическая). Участок оснащен многофункциональной роботизированной установкой. Максимальный обрабатываемый размер детали за одну установку - 4,6 м, масса детали - 10 т. Такое оборудование позволяет выполнять лазерное напыление металлов под флюсом (в т.ч. кобальтовых сплавов), а также плазменную и газовую резку криволинейных поверхностей объемных деталей и сварных конструкций. Будет смонтирована установка с поворотным столом для автоматизированной сварки и наплавки под флюсом деталей с максимальным диаметром 5,5 м.
Механический. На участке будет производиться механическая обработка всех входящих узлов, включающая такие операции, как токарная, фрезерная, расточная, сверление, хиртошлифовальная и протяжная. Это один из самых больших участков предприятия. Он оснащается новейшим оборудованием ведущих мировых производителей. Среди наиболее крупных станков отметим следующие:
. горизонтальный фрезерно-расточной станок Speedram 2000 (Pama) обеспечивает растачивание, сверление, нарезание резьбы, обработку цилиндрических поверхностей, цилиндрическое и торцевое фрезерование крупногабаритных заготовок длиной до 9 м и высотой до 3,5 м. Станок оснащен двумя столами (2,5 х 2,5 м) с вращательным и поступательным перемещением. Максимальная рабочая нагрузка - 25 т;
. пятикоординатный токарно-карусельный станок TG 30/4500 (Мario Сarnaghi) с системой управления Siemens 840D имеет два независимых шпинделя для сверления, фрезерования и токарной обработки. Токарная обработка габаритных деталей с фрезерованием элементов выполняется на нем за одну установку детали. Диаметр планшайбы 4 м, максимальный вес обрабатываемой детали - 55 т;
. портальный обрабатывающий центр PowerTec 6000 AG-M3 (Waldrich Coburg) - на нем производится сверление, нарезание резьбы и фрезерование крупноразмерных заготовок (рам, плит, корпусов, крышек) с высокой точностью. Токарно-карусельная обработка габаритных деталей с фрезерованием элементов выполняется за одну установку. Размеры рабочего стола составляют 5 х 8 м, максимальная нагрузка на 1 м 2 поверхности - 25 т. Диаметр планшайбы - 5 м, максимальная грузоподъемность планшайбы - 80 т. Станки планируется ввести в эксплуатацию в апреле этого года;
. протяжной станок S RASMX 25x3750x800 (Hoffmann) предназначен для обработки пазов по периферии дисков и шестерен. Его преимуществом является высокая точность и скорость обработки;
. токарный станок GTD 4000/15000/180 (GEORG) позволяет обрабатывать детали длиной 15 м. Максимальная масса заготовки при установке в передней бабке и гидростатическом узле - 180 т. Станок оснащен координатно-измерительной системой, на нем будут обрабатываться валы, роторы и другие тела вращения диаметром до 4 м.
Участок покраски. Оснащен пескоструйной камерой и комбинированной кабиной очистки, окраски и просушки с внутренними размерами 7 х 6 х 5 м. В камере будет выполняться предварительная очистка и качественная окраска различных металлических деталей и сварных металлоконструкций.
Термический участок. Здесь смонтируют газовую печь с выкатным подом фирмы Bosio. Внутренние размеры печи - 7 х 5 х 3 м. В печи производится термическая обработка металлических изделий и сварных конструкций для снятия внутренних напряжений, термический отпуск, отжиг, нормализация.
Сборочный участок. На нем осуществляется сборка всех входящих узлов с дальнейшей общей сборкой газовой турбины. Участок поделен на группы сборки турбин и камер сгорания.

Кооперация с отечественными производителями
В рамках локализации также решается вопрос привлечения российских поставщиков готовых комплектующих газовых турбин и их полуфабрикатов. Компания «Сименс» поддерживает высокие стандарты качества, поэтому все поставщики до размещения заказа проходят аудит системы менеджмента качества и технический аудит для подтверждения своих возможностей.
Далее у поставщика последовательно размещаются три заказа, изготовление которых пошагово контролируется со стороны заказчика. На этом этапе заказчик убеждается, что все процессы на предприятии удовлетворяют требованиям. От такого подхода выигрывают все: с одной стороны, повышается конкурентоспособность поставщика на рынке, а «СТГТ», со своей стороны, получает продукт гарантированно высокого качества.
На российском рынке компания сталкивается с проблемой применяемых материалов. Это связано с необходимостью использования местными поставщиками европейских марок стали, а также с выполнением работ по европейским стандартам и техническим условиям DIN, EN, TLV, SLV. Сегодня ситуация на рынке заставляет производства диверсифицировать рынки сбыта, и поставщики в России готовы нести затраты на освоение новых технологий и развитие производства.
Сейчас «СТГТ» проводит аттестацию двух российских предпиятий. В текущем году на предприятии «ОМЗ-Спецсталь» будет изготовлен комплект из 28 поковок роторной группы для турбины SGT5-2000Е и комплект из четырех стальных отливок для той же турбины на «ОМЗ-Литейное производство». Уже сегодня можно утверждать, что данные предприятия являются лидерами в этих видах работ: контроль, проведенный в рамках аттестации, показывает высокое качество металла.
Инженеры компании «СТГТ» активно ищут поставщиков литья из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом марки GGG40 (ВЧ 40), заготовок из проката и поковок из стали 16Мо3. Пока эти заготовки и изделия планируется импортировать и обрабатывать на предприятии. В будущем они должны поступать от российских производителей.
На рис. показан план локализации компонентов на примере турбины SGT5-2000Е. Из схемы видно, что до 2020 г. планируется достичь максимальной локализации производства SGT5-2000Е в России, составляющей около 60 % в стоимостном выражении.

Подготовка специалистов
Обрабатывающие центры и станки, монтаж которых ведется сейчас на «СТГТ», требуют глубоких знаний от всех специалистов: от операторов, которые будут управлять этим оборудованием, от программистов и технологов, которые создадут программы и «научат» станки выполнять обработку, от обслуживающего персонала и т.д. Для этого запланировано большое количество программ обучения. Большинство курсов разделено на два этапа - обучение на заводах-изготовителях и обучение на заводе «СТГТ» после окончания монтажа и ввода оборудования в эксплуатацию. Окончательный этап - изготовление тестовых деталей по чертежам компании «Сименс».
Такой подход позволит наиболее полно освоить оборудование и приступить к производству.
Специалисты предприятия уже прошли обучение в Италии на заводе Pama, в Германии на предприятии Waldrich Coburg. В ближайшее время начнется обучение на заводе Maegerle в Швейцарии, Hoffman и Georg в Германии.
Таким образом, ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» комплексно подходит к решению своей главной задачи - реализации программы локализации по всем направлениям. В первую очередь, речь идет о локализации производства, включая привлечение российских поставщиков материалов и комплектующих. Важной составляющей является передача передовых технологий для повышения конкурентоспособности энергетической отрасли РФ. Изготовление газовых турбин - наукоемкое производство, требующее не только наличия квалифицированной рабочей силы, но и компетентной команды инженеров, обладающих знаниями в области современных технологий и проектирования, с одной стороны, и учитывающих местную специфику при реализации проектов согласно стандартам и требованиям, принятым в РФ. Для решения этой задачи «СТГТ» работает в тесном сотрудничестве с высшими учебными заведениями и занимается подготовкой собственных инженерных кадров.
Кроме того, для более быстрого реагирования и снижения стоимости технического обслуживания на предприятии организовано собственное сервисное подразделение, выделена площадь под склад запчастей.
Следуя комплексному подходу, включающему, помимо вышеперечисленного, обеспечение экологических норм и социальную поддержку, ООО «СТГТ» вносит вклад в реализацию программы по импортозамещению и поддерживает стратегию модернизации в РФ.

Такая отрасль, как разного назначения, относится к тому виду машиностроения, которое выпускает товары с высокой добавленной стоимостью. Поэтому развитие этого направления согласуется с приоритетами руководства нашей страны, которое неустанно заявляет, что нам необходимо «соскочить с нефтяной иглы» и активнее выходить на рынок с высокотехнологичной продукцией. В этом смысле производство турбин в России вполне может стать одним из драйверов наряду с нефтянкой и другими видами .

Производство турбин всех типов

Российские производители выпускают оба типа турбинных установок - для энергетики и транспорта. Первые применяются для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях. Вторые поставляются предприятиям авиационной промышленности и кораблестроения. Особенностью производства турбин является отсутствие специализации заводов. То есть одно и то же предприятие выпускает, как правило, оборудование обоих типов.

Например, Санкт-Петербургское ПО «Сатурн», начинавшее в 50-е годы с выпуска только энергетических машин, позднее добавило к своей номенклатуре газотурбинные установки для морских судов. А завод «Пермские моторы», который вначале специализировался на изготовлении авиационных моторов, перешёл к дополнительному производству паровых турбин для электроэнергетики. Помимо прочего отсутствие специализации говорит о широких технических возможностях наших изготовителей - они могут производить любое оборудования с гарантиями обеспечения качества.

Динамика производства турбин в Российской Федерации

По данным издания BusinesStat, производство турбин в России в период с 2012 по 2016 год увеличилось примерно в 5 раз. Если в 2012 году предприятия отрасли выпустили совокупно около 120 установок, то в 2016-м этот показатель превысил 600 единиц. Увеличение произошло, главным образом, за счёт роста энергетического машиностроения. На динамику не повлияли кризисные явления и, в частности, повышение валютного курса.

Дело в том, что турбинные заводы практически не используют зарубежных технологий и не нуждаются в импортозамещении. В изготовлении турбинного оборудования применяются только наши собственные материалы и оборудование. Кстати, это является дополнительным моментом, делающим данную сферу машиностроения конкурентом нефтянки.

Если нефтяникам для освоения новых нефтяных полей и, особенно, требуются иностранные технологии, то производители газотурбинных установок обходятся своими наработками. Это снижает затраты на производство турбин и соответственно уменьшает себестоимость, что в свою очередь улучшает конкурентоспособность нашей продукции.

Кооперация с иностранными производителями

Сказанное выше вовсе не означает, что наши производители проводят политику закрытости. Напротив, трендом последних лет является усиление кооперации с зарубежными вендорами. Необходимость в этом диктуется тем, что наши изготовители не в состоянии наладить производство газовых турбин повышенной мощности. Зато нужными ресурсами располагают такие флагманы, как и некоторые европейские компании. Пилотным проектом стало открытие совместного предприятия Санкт-Петербургского завода «Сатурн» и немецкой фирмы Сименс.

Да, с дальними партнёрами кооперация в области производства турбин усиливается, чего не скажешь о сотрудничестве с близкими смежниками. Например, из-за наши производители практически потеряли связи с киевскими, днепропетровскими и харьковскими производственными объединениями, которые ещё с советских времён поставляли комплектующие.

Однако и здесь нашим изготовителям удаётся позитивно решать проблемы. Так, на Рыбинском турбинном заводе в Ярославской области, который осуществляет выпуск силовых установок для кораблей , перешли на выпуск собственных компонентов взамен тех, что прежде приходили с Украины.

Изменение конъюнктуры

В последнее время структура спроса изменилась в сторону потребления устройств малой мощности. То есть производство турбин в стране активизировалось, но выпускаться стало больше маломощных агрегатов. При этом рост спроса на продукцию небольшой мощности отмечается как в энергетике, так и на транспорте. Сегодня популярны маломощные электростанции и небольшие транспортные средства.

Ещё одна тенденция 2017 года состоит в увеличении производства паровых турбин. Это оборудование, конечно, в функциональности проигрывает газотурбинным агрегатам, но предпочтительнее в плане стоимости. Для строительства дизельных и угольных электростанций приобретаются именно эти устройства. Эти изделия востребованы на Крайнем Севере.

В заключение два слова о перспективах отрасли. По прогнозам экспертов, производство турбин в России вырастет к 2021 году до 1000 изделий в год. К этому усматриваются все необходимые предпосылки.

Непростая международная обстановка заставляет Россию форсировать программы импортозамещения, особенно в стратегических отраслях. В частности, для преодоления зависимости от импорта в энергетике Минэнерго и Минпромторг РФ разрабатывают меры поддержки отечественного турбостроения. Готовы ли российские производители, в том числе единственный в УрФО профильный завод, обеспечить растущую потребность в новых турбинах, выяснял корреспондент "РГ".

На новой ТЭЦ "Академическая" в Екатеринбурге в составе ПГУ работает турбина производства УТЗ. Фото: Татьяна Андреева/РГ

Председатель комитета по энергетике Госдумы Павел Завальный отмечает две главные проблемы энергетической отрасли - ее технологическую отсталость и высокий процент износа действующего основного оборудования.

По данным Минэнерго РФ, в России свыше 60 процентов энергетического оборудования, в частности турбин, выработало парковый ресурс. В УрФО, в Свердловской области таких более 70 процентов, правда, после ввода новых мощностей этот процент несколько снизился, но все равно старого оборудования достаточно много и его нужно менять. Ведь энергетика - не просто одна из базовых отраслей, здесь слишком высока ответственность: представьте, что будет, если зимой отключить свет и тепло, - говорит заведующий кафедрой "Турбины и двигатели" Уральского энергетического института УрФУ доктор технических наук Юрий Бродов.

По данным Завального, коэффициент использования топлива на российских ТЭЦ - чуть выше 50 процентов, доля считающихся наиболее эффективными парогазовых установок (ПГУ) - менее 15 процентов. Отметим, ПГУ вводили в России в строй в последнее десятилетие - исключительно на базе импортного оборудования. Ситуация с арбитражным иском Siemens по поводу якобы незаконной поставки их техники в Крым показала, какая это западня. Но решить проблему импортозамещения быстро вряд ли получится.

Дело в том, что если отечественные паровые турбины со времен СССР достаточно конкурентоспособны, то с газовыми дело обстоит гораздо хуже.

Когда перед Турбомоторным заводом (ТМЗ) в конце 1970-х - начале 1980-х была поставлена задача создания энергетической газовой турбины мощностью 25 мегаватт, на это ушло 10 лет (изготовлено три образца, требующих дальнейшей доводки). Последняя турбина выведена из эксплуатации в декабре 2012 года. В 1991-м начинали разработку энергетической газовой турбины на Украине, в 2001-м РАО "ЕЭС России" несколько преждевременно приняло решение об организации серийного производства турбины на площадке компании "Сатурн". Но до создания конкурентоспособной машины все еще далеко, - рассказывает кандидат технических наук Валерий Неуймин, ранее работавший заместителем главного инженера ТМЗ по новой технике, в 2004-2005 годах - разработчик концепции технической политики РАО "ЕЭС России".

Инженеры в состоянии воспроизводить ранее разработанную продукцию, о создании принципиально новой речи не идет

Речь не только об Уральском турбинном заводе (УТЗ - правопреемник ТМЗ. - Прим.ред.), но и о других российских производителях. Некоторое время назад на государственном уровне было принято решение покупать газовые турбины за границей, в основном в Германии. Тогда заводы свернули разработку новых газовых турбин, перешли по большей части на изготовление запчастей к ним, - говорит Юрий Бродов. - Но сейчас в стране поставлена задача реанимировать отечественное газотурбостроение, потому что зависеть от западных поставщиков в такой ответственной отрасли нельзя.

Тот же УТЗ в последние годы активно участвует в строительстве парогазовых блоков - поставляет для них паровые турбины. Но вместе с ними устанавливают газовые турбины зарубежного производства - Siemens, General Electric, Alstom, Mitsubishi.

Сегодня в России работают две с половиной сотни импортных газовых турбин - по данным минэнерго, их 63 процента от общего количества. Для модернизации отрасли требуется около 300 новых машин, а к 2035 году - вдвое больше. Поэтому поставлена задача создать достойные отечественные разработки и поставить производство на поток. В первую очередь проблема в газотурбинных установках большой мощности - их просто нет, а попытки их создания до сих пор не увенчались успехом. Так, на днях СМИ сообщили о том, что в ходе испытаний в декабре 2017-го развалился последний образец ГТЭ -110 (ГТД-110М - совместной разработки Роснано, Ростеха и ИнтерРАО).

Государство возлагает большие надежды на Ленинградский металлический завод ("Силовые машины") - крупнейшего производителя паровых и гидравлических турбин, имеющего к тому же совместное предприятие с Siemens по выпуску газовых турбин. Однако, как отмечает Валерий Неуймин, если изначально у нашей стороны в этом СП было 60 процентов акций, а у немцев 40, то сегодня соотношение обратное - 35 и 65.

Немецкая компания не заинтересована в разработке Россией конкурентоспособного оборудования - об этом свидетельствуют годы совместной работы, - выражает сомнение в эффективности такого партнерства Неуймин.

По его мнению, для создания собственного производства газовых турбин государство должно поддержать как минимум два предприятия в РФ, чтобы они конкурировали между собой. И не стоит разрабатывать сразу машину большой мощности - лучше сначала довести до ума малую турбину, скажем, мощностью 65 мегаватт, отработать технологию, что называется, набить руку и тогда уже переходить к более серьезной модели. Иначе деньги будут выброшены на ветер: "это все равно что никому не известной фирме поручить разработать космический корабль, ведь газовая турбина - отнюдь не простая вещь", констатирует эксперт.

Что касается производства других типов турбин в России, тут тоже не все гладко. На первый взгляд, мощности довольно велики: сегодня только УТЗ, как сообщили "РГ" на предприятии, способен производить энергетическое оборудование суммарной мощностью до 2,5 гигаватта в год. Однако назвать выпускаемые российскими заводами машины новыми можно весьма условно: скажем, турбина Т-295, призванная заменить спроектированную в 1967 году Т-250, кардинально от предшественницы не отличается, хотя в нее и внесен ряд новаций.

Сегодня разработчики турбин занимаются преимущественно "пуговицами к костюму", - считает Валерий Неуймин. - Фактически сейчас на заводах остались люди, которые еще в состоянии воспроизводить ранее разработанную продукцию, но о создании принципиально новой техники речи не идет. Это естественный результат перестройки и лихих 90-х, когда промышленникам приходилось думать о том, чтобы просто выжить. Справедливости ради отметим: советские паровые турбины были исключительно надежными, многократный запас прочности позволил электростанциям проработать несколько десятилетий без замены оборудования и без серьезных аварий. По словам Валерия Неуймина, современные паровые турбины для ТЭС достигли предела своей экономичности, и внедрение любых новшеств в существующие конструкции кардинально не улучшит этот показатель. А на скорый прорыв России в газотурбостроении пока рассчитывать не приходится.