Требования экологии и безопасности

В.№ 13 Особенности требований к приводным ГТД для ГПА. Требования к габаритам и весовым характеристикам. Используемые ГСМ. Требования к экологии и безопасности.

Требования к габаритам и весовым характеристикам

В отличие от авиационных, к ГТД наземного применения предъявляются менее жесткие требования по габаритам и массе.Основными ограничениями являются габариты контейнеров для транспортировки и хранения двигателей. ГТД должны транспортироваться обычными транспортными средствами с применением распространенных грузоподъемных механизмов.

При проектировании промышленных двигателей для ГПА нет необходимости вводить в конструкцию элементы, снижающие массу деталей: выборки, проточки, отверстия и т.п. Также не следует применять без особой необходимости дорогостоящие легкие сплавы — (титановые, алюминиевые, магниевые) и высоколегированные стали.

Используемые ГСМ

В качестве топлива для ГТД ГПА в основном используется природный газ, отбираемый из транспортных газопроводов. При проектировании ГТД, особенно деталей камеры сгорания, лопаток и дисков турбины, следует учитывать, что в состав природного газа входят сероводород и меркаптановая сера. Эти компоненты газа при высоких температурах вызывают оксидно–сернистую коррозию деталей. Повышенным содержанием сероводорода отличается природный газ, откачиваемый из подземных хранилищ газа. В некоторых случаях в качестве топлива могут использоваться попутные нефтяные газы.

Транспортируемый газ, используемый в качестве топлива, проходит на компрессорных станциях через специальные блоки подготовки В этих блоках газ доводится до требований стандарта по чистоте, содержанию влаги и температуре.Во многих случаях транспортируемый природный газ используется и в качестве рабочего тела для турбостартеров двигателя – так называемый пусковой газ. Пусковой газ также подается к стартеру двигателя из блоков подготовки газа компрессорной станции.

В системах смазки ГТД для ГПА используются минеральные масла типа МС–8П, в некоторых двигателях используется масло турбинное типа ТП–22е. В высокотемпературных ГТД, конвертированных из авиадвигателей, применяются синтетические масла при условии минимизации потерь масла.

Требования экологии и безопасности

Содержание окислов азота (в сухих продуктах сгорания при температуре 0 °С, давлении 0,1013 МПА и условной концентрации кислорода 15 %):

– для вновь проектируемых ГТД – не более 50 мг/нм3;

– для модернизируемых ГТД – не более 150 мг/нм3;

Содержание оксидов углерода — не более 100 мг/нм3.

Компрессорные станции магистральных газопроводов являются объектами повышенной пожаровзрывоопасности. Поэтому к ГТД для ГПА предъявляются особые требования по обеспечению безопасности работы. Конструкция двигателя в целом, его составных частей, агрегатов, трубной и электрической обвязки должны гарантированно исключать искрообразование, утечку топливного газа, нелокализованные разрушения роторов. В конструкции должны применяться датчики и агрегаты взрывобезопасного исполнения, корпуса компрессоров, турбин следует проектировать более прочными. Двигатели необходимо оборудовать системой автоматической защиты от раскрутки роторов, а в случае ее отказа разрушение лопаток должно предшествовать разрушению дисков.

В отличие от авиационных двигателей, ГТД для ГПА устанавливаются в специальных укрытиях, закрываются шумотеплоизолирующими кожухами. Кроме того, в составе самих ГПА предусмотрены шумоглушащие устройства во входной шахте и в системе выхлопа. Поэтому в конструкции собственно двигателя не предусматриваются какие–либо устройства для снижения уровня шума.