Мирная «профессия» двигателей для истребителей. Двигатели АЛ-31СТ наработали 2 млн часов
Первый АЛ-31СТ, разработанный на основе авиационного двигателя АЛ-31Ф в КБ им. А. Люльки (ныне ОКБ является филиалом ПАО «ОДК-УМПО»), был установлен на газоперекачивающем агрегате ГПА-Ц-16 компрессорной станции «Карпинская» в 1994 году.
Общая наработка газотурбинных приводов АЛ-31СТ производства ПАО «ОДК-УМПО» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию) на объектах ПАО «Газпром» 8 марта 2021 года достигла 2 млн часов с начала эксплуатации. В настоящее время в ПАО «Газпром» эксплуатируются 76 таких двигателей.
Газоперекачивающий агрегатГПА-Ц-16 предназначен для транспортирования природного газа по магистральным газопроводам при рабочем давлении 5,2 — 7,5 МПа.
Основные технические данные агрегата ГПА-Ц-16Производительность, приведенная к температуре газа
293 К (20 0С) и давлению 0,101 МПа,
м3/с ……………………………………………………………….. 384,82
млн.м3/сут ……………………………………………………… 33,25
Давление, МПа
начальное……………………………………………… 5,17
конечное………………………………………………… 7,45Степень повышения давления……………………………1,37¸1,44
Политропный КПД нагнетателя,%………………………. 83
Температура газа на всасывании, К (0С),
(расчетная) …………………………………………………………. 288(15)
Расчетное повышение температуры газа в нагнетателе
на номинальном режиме,ОС…………………………………….31
Частота вращения ротора нагнетателя С-1, об/мин
номинальная……………………………………………………………….88,3(5300) минимальная……………………………………………………………….62,5(3750) максимальная …………………………………………………………….. 92,75( 5565)
Номинальная мощность на муфте нагнетателя, кВт …..16000
Давление газа, МПа
топливного………………………………………………………2,5±0,2
пускового ……………………………………………………… 0,3±0,45
Время запуска ГПА без учета предпусковой
подготовки, с (мин) не более……………………………………….900(15)
Безвозвратные потери масла, не более, кг/ч
по двигателя …………………………………………………….. 1,0
по нагнетателю ………………………………………………… 0,5
Масса, не более, кг
агрегата ………………………………………………………….. 170000
наиболее тяжелой транспортной единицы ………… 60000
В 1996 г. Были успешно проведены межведомственные испытания изделия. В 2004 году началось серийное изготовление двигателя в УМПО. В 2014 году АЛ-31СТ прошел рубеж в один миллион часов наработки.
Газотурбинный двигатель наземного применения АЛ-31СТ имеет одну из наиболее востребованных мощностей в 16 МВт и предназначен для использования на газоперекачивающих станциях. КПД двигателя составляет 35,5%, что дает изделию конкурентные преимущества перед приводами той же мощности с меньшим КПД. Надежность, экологичность и эффективность АЛ-31СТ позволяет использовать его в ключевом проекте ПАО «Газпром» «Сила Сибири».
С 2012 года ОДК-УМПО в партнерстве с «Газпром трансгаз Уфа» успешно проводит модернизацию привода АЛ-31СТ. Благодаря этой работе внедрены конструктивные изменения, повысившие надежность изделия: рабочая лопатка турбины высокого давления из жаропрочного сплава и модернизированная опора турбины высокого давления. Активно реализуется проект создания малоэмиссионной камеры сгорания для снижения выбросов в атмосферу оксидов азота. Создание системы электроснабжения собственных нужд и внедрение модуля компрессора низкого давления с регулируемым входным направляющим аппаратом позволяет двигателю приобрести новые конкурентные преимущества.
В рамках модернизации получены 13 патентов , подготовлена 21 научно-техническая публикация по темам обеспечения повышения надежности работы привода АЛ-31СТ.
По итогам 2020 г. совместная работа коллективов ОДК-УМПО и «Газпром трансгаз Уфа» над инновационной системой удаленного трендового контроля (мониторинга) рабочих параметров двигателя АЛ-31СТ удостоена премии ПАО «Газпром» в области науки и техники. На основе эксплуатационных данных, полученных в режиме реального времени с компрессорных станций, и методик, разработанных в ОКБ им. А. Люльки-филиале ПАО «ОДК-УМПО», система позволяет производить анализ технического состояния двигателей, определение мощностных параметров и контроль вибрационного состояния двигателей.