گیربکس استارتر توربین گازی
گیربکس استارتر توربین گازی بههمراه پمپهای مکنده، یکی از حیاتیترین زیرسیستمهای توربینهای گازی توان بالا (25 مگاوات) محسوب میشود که وظیفه راهاندازی اولیه توربین، تأمین روانکاری یاتاقانها و تضمین ایمنی عملکرد توربین در مراحل مختلف بهرهبرداری را بر عهده دارد.
این محصول دانش بنیان بهعنوان یک سیستم یکپارچه مکانیکی–هیدرولیکی–الکترومکانیکی طراحی شده و حاصل یک فرآیند کامل تحقیق و توسعه (R&D)، مهندسی معکوس، بومیسازی استانداردها و اعتبارسنجی عملیاتی است.
طراحی، ساخت، مونتاژ و تست این مجموعه بهطور کامل در داخل کشور و بر اساس الزامات سختگیرانه توربینهای گازی انجام شده است.
احساس نیاز مشتری و ضرورت بومیسازی
در سالهای اخیر، تشدید تحریمها و اختلاف فاحش هزینههای ریالی و دلاری، واردات مجموعه گیربکس استارتر توربین و پمپهای مکنده از منابع خارجی (اوکراین) را با چالشهای جدی مواجه کرد.
از سوی دیگر، بهدلیل افت فشار گاز طبیعی در فصول سرد سال، دولت اقدام به توسعه ایستگاههای افزایش فشار گاز در مناطق شمالی و دورافتاده نمود. راهکار منتخب، استفاده از توربینهای گازی 25 مگاوات بود که شرکت توگا بهعنوان سازنده اصلی توربینها، مسئول اجرای این پروژهها شد.
با توجه به حساسیت بسیار بالای گیربکسها و پمپهای مکنده توربین و کمبود تجربه داخلی در این حوزه، تصمیم به برونسپاری طراحی و ساخت این زیرسیستم حیاتی اتخاذ شد. پس از ممیزی فنی، شرکت صنعت سازان اسپادانا بهعنوان تنها مجموعه دارای توان طراحی، ساخت، مونتاژ و تست کامل انتخاب گردید.
جایگاه محصول در پروژههای ملی و صنعتی
این گیربکس استارتر، صرفاً یک تجهیز مکانیکی نیست؛ بلکه جزئی از زیرساخت امنیت انرژی کشور محسوب میشود.
کاربرد این محصول در:
- ایستگاههای افزایش فشار خطوط انتقال گاز
- نیروگاههای برق
- پروژههای راهبردی صنعت انرژی
نقش کلیدی در پایداری تأمین انرژی، کاهش ریسک عملیاتی و افزایش ضریب اطمینان توربینهای گازی ایفا میکند.
الزامات فنی، استانداردها و چالشهای مهندسی
از جمله الزامات برای این محصول می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سرعت دورانی بسیار بالا (5700 تا 9000 rpm)
- عدم امکان استفاده از روغنکاری غوطهوری → الزام روغنکاری تحت فشار
- افزایش شدید دما → استفاده از پوستههای آلومینیومی آلیاژی خاص با طراحی حرارتی پیچیده
- دندهها با گرید DIN 4–5 (فراتر از استانداردهای رایج صنایع نفت و گاز)
- شافتها و کوپلینگها با قابلیت نیتراسیون و سمانتاسیون
- پوششهای سطحی خاص شامل Zinc، Black Oxide و Molybdenium
این الزامات باعث میشود تنها تعداد محدودی از شرکتها توان ورود به چنین پروژهای را داشته باشند.
فرایند طراحی، مهندسی معکوس و بومی سازی، ساخت و تست گیربکس
پس از دریافت نقشههای مرجع:
- کلیه قطعات بهصورت سهبعدی مدلسازی شدند
- اسمبلی کامل در نرمافزار انجام و صحت عملکرد بررسی شد
- تحلیلهای هندسی، مقاومتی، دینامیکی، ترمودینامیکی و هیدرولیکی اجرا گردید
بهدلیل عدم انطباق برخی نقشهها با قطعات واقعی، مهندسی معکوس کامل برای تمامی قطعات (200 تا 400 قطعه در هر گیربکس) انجام شد و در نهایت نقشههای As-Built تهیه گردید.
- تولید بر اساس استاندارد Gost
- بازرسی 100٪ قطعات طبق QCP تدوینشده بر مبنای ITP کارفرما
- کنترل تلرانسهای ابعادی و هندسی پس از مونتاژ
- بالانس قطعات قبل و بعد از مونتاژ
- اعمال کوتینگهای خاص
- طراحی و ساخت ابزارآلات اختصاصی مونتاژ و دمونتاژ
با توجه به غیرممکن بودن تست روی توربین اصلی، یک استند تست شبیهساز توربین طراحی و ساخته شد که امکان اجرای سناریوهای زیر را فراهم میکرد:
- تست در حالت توربین روشن (Reverse Power Flow)
- تست در حالت راهاندازی توربین
- تست در شرایط اعمال حداکثر گشتاور مجاز
در این تستها، فشار، دبی و دمای روغن بهصورت لحظهای پایش شد و عملکرد کلیه المانها اعتبارسنجی گردید.