Модернизация газотурбинных установок Риккардо Валорози

2 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Газотурбинные установки повышенной надежности производства компании «Дженерал электрик» для эксплуатации в нефтегазовой отрасли Стандартные ГТУ повышенной надежности: MS3002 / MS5001 / MS5002 Из установок FR3 и FR5 (св шт. в эксплуатации) 400 шт. отработали по часов Программы модернизации: ~ 100 установок вырабатывают ресурс в часов Similar considerations apply to other Gas Turbine models MS5002 MS5001 MS3002

3 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Что такое модернизация ГТУ и для чего она нужна? Увеличение периода эксплуатации ГТУ Повышение эффективности работы ГТУ и/или восстановление эксплуатационных характеристик до первоначального уровня Восстановление и/или повышение надежности работы установок Замена устаревших и/или изношенных вспомогательных узлов и деталей Внедрение новых систем, в т.ч. для снижния атмосферных выбросов MS3002JAvailabilityReliability Monitored fleet (20 units) 95.8%98.3% MS3002 As new98.4%99.8% Aged package

4 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Традиционный Комплексная модернизация или замена Замена деталей по мере износа Ограниченное внедрение новых технологий мониторинга Модульная модернизация Установка новых корпусов той же модели Дополнительные тесты Комплексная модернизация на заводе- изготовителе Замена на новую установку той же модели НАЛИЧИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА Подготовка ГИБКИХ решений в соответствии с требованиями клиентов Модернизация парка устаревающих ГТУ производства «Дженерал электрик» Внедрение новых технологий и традиционный подход

5 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Регулярная замена деталей Внедрение новых материалов и/или технологий Обеспечение бесперебойной работы установки Materials New design tools Wear-resistant parts Technology Техническое сопровождение изделий заводом- производителем Традиционный подход Запасные части и внедрение новых технологий

6 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Замена газоотвода той же модельюl Восстановление первоначального КПД и эксплуатационной надежности Модернизация корпуса турбины, обеспечивающая увеличение срока эксплуатации (св. 30 лет) Выполнение работ выездной бригадой Минимизация простоя ГТУ Установка газоотвода новейшей конструкции 5 конструкция подшипников должна быть стандартной для всего парка произведенной модели ГТУ применение регенерационных или обычных движков изучается возможность внедрения DLN Real Case Недавние замены узлов: #2 Fr32J AT, #6 Fr51R N/TT Модульная модернизация Установка новых газоотводов для восстановления КПД и повышения надежности ГТУ

7 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Замена уплотняющего узла на модель GE10-2 Минимальное воздействие на работу ГТУ: –Использование того же основания –Использование существующих входных и выходных газоводов –Использование того же масляного радиатора –Использование тех же компрессоров полная проверка работоспособности эмиссии >150 до 15 ppm по NOx произаодство работ занимает от 5 дней до 3 недель повышение производительности от 10,4 до 11,4 МВт Установка промежуточной опорной плиты на существующий фундамент Использование существующих входных и выходных газоводов Maximizing re-use of existing infrastructure through effective tie-in capability Замена ГТУ на примере установки MS3002J на одной из перекачивающих станций Real Case

8 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Обеспечение своевременной диагностики газовых турбин Прогнозирование дальнейшей модернизации Оценка технического состояния как фактор прогнозирования модернизации Оценка технического состояния ГТУ до определения исходного уровня производительности установки Узел Коэффициент замещения лопатки осевого компрессора42% опорное кольцо уплотнения65% корпус турбины 16% внутренняя диафрагма турбины96% корпус отводной камеры турбины46% Проверка деталей и узлов (on qty. 30 FR3J project) Динамический анализ

9 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Цели Продлить срок эксплуатации оборудования сверх предусмотренного его конструкцией Учитывать требования страховых компаний в плане оценки эксплуатационного ресурса оборудования Упростить работу по одновременной замене нескольких ГТУ Обеспечить остаточный ресурс согласно требованиям заказчика Услуги Оценка предельного срока службы оборудования с использованием «наилучшего» и «наихудшего» сценариев, в зависимости от ширины доверительного диапазона... Страховые пакеты от эксплуатационных рисков в зависимости от возраста оборудования Квалифицированные консультации для клиентов

10 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Наработка на отказ роторов GER-3620 определяется критериями приёмочного контроля и составляет: час., 5K FFS, Frame 3/5 & B/E-class час., 5K FFS, F-class Наработка на отказ механических узлов: точки максимальной нагрузки, пластические деформации, и т.п. Оценка эксплуатационного риска: превышение срока эксплуатации оборудования Оформление переписки … Frame 3/5 TILs (1980), ETC (2001) O&G NIC (2006) Извещение об оценке срока службы ротора, TIL-1576 … июнь 2007 г. 200, Start Factors Trips Fast Starts Immediate Restarts Thermal Condition of Rotor Hours Factors Peak Firing Turning Gear Hours Starts 144,000 Safety TIL Оценка остаточного ресурса ГТУ

11 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Mag particle inspection Контрольный осмотр ротора в сервисном центре Визуальный осмотр и магнитное выявление металлических частиц во всех узлах Размерный контроль износа шевронных шестерен Испытание на прочность и износоустойчивость шестеренных венцов, отверстий, пазов и зазоров шевронных шестерен Исследование вихревых потоков в шестеренных венцах, отверстиях, пазах и зазорах шевронных шестерен Ультразвуковое исследование отверстий и зазоров после компрессора и турбины Технический отчёт включает: Наличие соответствующих эксплуатационных отчетов по работе ротора Результаты последних испытаний на воздействие вихревых потоков Результаты ультразвуковой дефектоскопии Результаты магнитного выявления металлических частиц Результаты прочностных тестов Результаты исследования поверхностей Рекомендации по дальнейшей эксплуатации, ремонту или замене оборудования Bore UT inspection Bore visual inspection Dovetail EC inspection Residual Life Capability Note: GE provides a recommendation only Suite of Life Analysis Tools Finite Element Models Temperatures Stresses Inspection Results Operating History State of the Art Analysis Оценка остаточного ресурса ГТУ

12 GE Proprietary Information GE © 2010 – All Rights Reserved Традиционная Комплексная модернизация или замена Замена деталей по мере износа Ограниченное внедрение новых технологий мониторинга Установка новых корпусов той же модели Дополнительные тесты Комплексная модернизация на заводе- изготовителе Замена на новую установку той же модели Подготовка ГИБКИХ решений в соответствии с требованиями клиентов Модульная модернизация Оценка текущего состояния Оценка остаточного ресурса Модернизация парка устаревших ГТУ Внедрение новых технологий и стандартные подходы