1. Технология работы центробежного компрессора

Проект «Западный газ — Восток» является национальным стратегическим проектом, направленным на транспортировку богатых запасов природного газа с запада страны в экономически развитые регионы на востоке.
Проект в целом проходит через сложный рельеф и охватывает несколько провинций, что предъявляет строгие требования к строительству трубопроводов, эксплуатации оборудования и управлению безопасностью.
Благодаря реализации данного проекта наша страна не только эффективно смягчила проблему дефицита энергоресурсов на востоке, но и добилась оптимального распределения энергоресурсов, а также устойчивого социально-экономического развития.
Сегодня, выступая в качестве уроженца провинции Аньхой, я хочу познакомить вас с ключевой станцией аньхойского участка проекта «Западный газ — Восток» — компрессорной станцией Диньюань. На востоке провинции Аньхой эта станция словно стальной гигант, спокойно покоящийся на водоразделе рек Янцзы и Хуайхэ. Являясь крупнейшей в рамках данного проекта бесперсональной компрессорной станцией, она ежегодно прокачивает 8 миллиардов кубических метров природного газа через горы и реки. При восхищении мощью стальных трубопроводов зачастую упускают из виду тончайшие инструменты, работающие на молекулярном уровне: именно эти промышленные режущие инструменты нано-точности формируют сердце — рабочее колесо, которое обеспечивает жизненно важную роль энергетической системы страны.

2. Двигательная «сердцевина» энергетической магистрали станции Динъюань

На компрессорной станции «Диньюань» применена схема «3+1»: три газотурбинных компрессорных агрегата мощностью по 30 МВт и один электрический компрессорный агрегат мощностью 25 МВт работают в резервном режиме друг относительно друга. Такая резервная конструкция обеспечивает стабильное повышение давления природного газа до 10 МПа на равнине Цзянхуай на высоте 36 метров над уровнем моря. Скорость вращения каждого центробежного компрессора на станции достигает 5600 об/мин, что соответствует 93 идеальным оборотам в секунду; его мощность эквивалентна одновременному приведению в действие 300 автомобильных двигателей объёмом 2,0 л.

В компрессорном отсеке рабочее колесо диаметром 1,2 метра вращается со линейной скоростью 340 м/с — это более чем в 1,3 раза превышает крейсерскую скорость пассажирского авиалайнера. В таких экстремальных условиях лопатки рабочего колеса испытывают центробежную силу, равную весу 30 африканских слонов. Уникальной особенностью станции «Динъюань» является её интеллектуальная система управления, которая в режиме реального времени мониторирует данные 1325 датчиков и обеспечивает работу рабочего колеса с соблюдением допуска вибрации не более 0,05 мм.

2. Ротор резьбы в мире микрометров: энергетический пульс

Современные импеллеры компрессоров изготавливаются методом цельного фрезерования из титанового сплава TC4 — материала авиационного класса, прочность которого вдвое превышает прочность обычной стали, а масса при этом на 40% меньше. На пятикоординатном станке с ЧПУ по заготовке диаметром 800 мм с помощью шарообразной фрезы диаметром 0,2 мм вытачиваются 36 искривлённых лопаток толщиной всего 3 мм. В процессе обработки инструменту предстоит выполнить свыше 12 000 перемещений по пространственным траекториям под различными углами — это эквивалентно проведению на микроуровне сложнейшего балетного спектакля.

Точность профиля каналов рабочего колеса должна соответствовать классу точности IT4, а шероховатость поверхности — Ra 0,4 мкм. Это означает, что на масштабе, равном 1/200 диаметра человеческого волоса, не допускается ни малейшей вибрационной рябизны, невидимой невооружённым глазом. Команда инженеров компании Shanghai Electric совместно с компанией «Яньши» разработала алгоритм подавления вибрации резания, благодаря которому амплитуда технологической вибрации была ограничена значением не более 0,8 мкм; такая точность эквивалентна гравировке чётко различимой миниатюрной копии картины «Пейзажи тысячи ли» по краю быстро вращающейся монеты.

3. Революция в области режущих инструментов: «Изготовлено в Китае»

Для обработки рабочих колёс используются цельные твёрдосплавные инструменты, которые должны обеспечивать точность радиального биения на уровне 0,01 мм при скорости резания 150 м/мин. Радиус закругления режущей кромки таких сверхтонкозернистых вольфрамовых твёрдых сплавов составляет всего 3 мкм — это примерно одна десятая диаметра вируса COVID‑19. Разработанная компанией Shenyang Machine Tool технология нанопокрытий позволяет наносить на поверхность инструмента композитное покрытие TiAlN–AlCrN, состоящее из 500 слоёв общей толщиной 2 мкм, что увеличивает срок службы инструмента в три раза.

Сегодня отечественные пятикоординатные станки уже обеспечивают пространственную точность позиционирования на уровне 5 мкм, а их производительность при обработке превышает показатели импортного оборудования на 27%. В рамках второго этапа проекта на станции Динъюань фрезерный инструмент с волнообразным режущим кромочным профилем, разработанный компанией «Цзяньчуаньши», за счёт изменения направления силового воздействия на стружку позволил повысить производительность обработки титановых сплавов на 40%. Эти достижения позволили снизить себестоимость производства рабочих колёс на 35% и сократить срок поставки с 18 до 9 месяцев.

Когда последний отблеск вечерней зарницы скользит по серебристому куполу станции Динъюань, гул компрессоров, несущий с собой точность и скорость китайского производства, направляет чистую энергию на расстояние в 1600 километров — в район Большого залива Янцзы. На этой земле, ставшей свидетелем реформ в деревне Сяогань, новое поколение промышленных рабочих, проявляя упорство на наноуровне, продолжает писать энергетическую легенду китайского интеллектуального производства. Вращаясь лопасти крыльчатки, они не только транспортируют мощный поток природного газа, но и воплощают китайский ответ эпохи высокоточного производства.

«Созерцая величественно возведённые компрессорные агрегаты на станции Диньюань проекта «Западный газ — Восток», мы видим, что эти быстро вращающиеся рабочие колёса не только воплощают мощь чистой энергии, но и олицетворяют высочайшее стремление к совершенству в области высокоточной обработки. Подобно тому как каждому режущему инструменту для нанесения идеальной поверхности на металлическом полотне требуется точный контроль технологических параметров, компания «Цзяньчуаньши» неизменно придерживается принципа микрометровой точности и неустанно углубляется в сферу обработки ключевых компонентов энергетического оборудования. От пятиосевой совместной обработки рабочих колёс до использования сверхтвердых покрытых режущих инструментов — компания «Цзяньчуаньши» предоставляет собственные, полностью контролируемые решения по обработке, тем самым привнося инновационный импульс в высокоточное производство важнейших государственных комплексов. И пока гул компрессоров эхом разносится по экономике реки Янцзы, «Цзяньчуаньши» ведёт наладку нового поколения интеллектуальных систем резания — это эстафета, принадлежащая китайскому производству; мы неизменно находимся на первом этапе борьбы за прорывы в технологии высокоточной обработки».