Модульные электростанции производства «ГрандМоторс» для эксплуатации в любых условиях

Д. М. Кулаков – ЗАО «ГрандМоторс»

Нефтегазовые месторождения – традиционная область применения оборудования для автономной энергетики. Современная нефтегазовая отрасль характеризуется растущими темпами добычи природных ресурсов. Рост нефтедобычи происходит в основном за счет ввода в эксплуатацию мощностей на новых месторождениях европейской части страны, Восточной Сибири и Дальнего Востока. Добыча ведется, как правило, в труднодоступных районах со сложными ландшафтными и климатическими условиями, где не развита или вовсе отсутствует сетевая инфраструктура. Единственным надежным и удобным способом электрификации для нефтяных и газовых месторождений остаются дизельные электростанции.
Учитывая суровые климатические условия на большей части объектов нефтедобычи, генерирующему оборудованию необходима защита в виде контейнера или блок-бокса. Без разработки специальной конструкции для защиты от критически низких температур, осадков и ветра даже самое передовое и мощное генераторное оборудование будет бесполезно на объекте.
При этом важно понимать, что контейнер – это не просто металлическая коробка: он является частью системы, образующей энергокомплекс. Известно, что помимо металлических стен настоящий контейнер оснащен рядом функциональных элементов, соединенных с электростанцией для обеспечения правильной и безотказной работы.
Производственное объединение группы компаний «ГрандМоторс» является одним из немногих на рынке, кто предлагает современные контейнерные решения с учетом всех особенностей пакетируемого оборудования и полной интеграцией в системы жизнеобеспечения. Особенности конструкции контейнеров «Север», производимых компанией, многообразны, при этом каждая из них несет на себе функции, без которых надежная работа электростанции не может быть гарантирована.

Стойкость к температурным и механическим воздействиям
Базовой особенностью контейнеров «Север» является сам корпус, выполненный на основе нового транспортного контейнера, изготовленного в заводских условиях. Жесткость конструкции таких контейнеров просчитывается конструкторским бюро в соответствии с массогабаритными характеристиками пакетируемого оборудования. Обеспечивается защита от вандальных и механических повреждений, возможность многократных перемещений и удобство транспортировки. Герметичность контейнера гарантирует устойчивость к воздействию неблагоприятных условий окружающей среды. Промышленное объединение «ГрандМоторс» может дополнительно усилить все проемы в корпусе для сохранения жесткости и целостности при транспортировке в сложных условиях, разгрузке и такелажных работах, установке на неровный фундамент. Это важно для безопасной эксплуатации, так как при деформации рамы контейнера может заклинить дверной или монтажный проем, могут быть повреждены вентиляционные клапаны, деформирована рама ДГУ, что приведет к повреждению основных агрегатов дизель-генераторной установки. Также это важно для сохранения внутреннего микроклимата.
Герметичность – одно из самых основных требований к контейнеру. Даже самое незначительное нарушение целостности корпуса может повлечь за собой необратимые последствия: нарушение рабочего температурного режима, промерзание и обледенение частей жизнеобеспечения системы.

Системы жизнеобеспечения
Поскольку герметичный контейнер, изготовленный в соответствии со всеми требованиями и нормами, полностью изолирован от внешней среды, ему необходима автоматическая система вентиляции, охлаждения и отвода выхлопных газов. Это является второй особенностью контейнеров «Север» производства компании «ГрандМоторс».
В системе приточно-вытяжной вентиляции используются многочисленные датчики температуры окружающего воздуха, расположенные в различных частях контейнера, и специально разработанный контроллер, управляющий работой всех приводов системы вентиляции. Система строится по принципу полной автоматизации и синхронизации с системой пожарной сигнализации и пожаротушения для согласованных автоматических действий в случае пожара. При возникновении пожара, если системы вентиляции и пожаротушения не согласованы, клапаны не перекроются автоматически, и доступ кислорода извне только усилит возгорание. В контейнерах «Север» все вентиляционные клапаны оснащаются ламелями (пластинами) с шестернями закрытого типа для защиты от промерзания. От внешних механических повреждений они защищены сварными решетками. В комплектации ДЭС для эксплуатации при низких температурах все ламели утепляются и оснащаются обогревом для защиты от промерзания. Дополнительно конструкторским бюро «ГрандМоторс» разработана система утилизации остаточного тепла (термокомпенсация). Это необходимо в тех случаях, когда электростанция завершила свою работу и система приточно-вытяжной вентиляции автоматически закрыла все клапаны. При этом двигатель остается еще очень горячим, а температура воздуха внутри контейнера может быть настолько высокой, что пластиковые элементы и детали могут расплавиться или сработает противопожарная система. Для предотвращения подобных последствий можно после останова работы электростанции открывать дверные проемы либо включать вентилятор, установленный на противоположной стене от вентиляционного клапана, который приводит температурный режим к оптимальному уровню.

Утепление
Третьей немаловажной особенностью контейнеров «Север» является утепление, для которого используется негорючий утеплитель – минеральная вата (базальт) толщиной до 150 мм. Очень важно, что утепляются все стороны контейнера: стены, пол, потолок, двери и монтажные проемы. Благодаря толстому слою утеплителя не только поддерживается благоприятная температура, но и снижается шум от работающего двигателя.
Очень часто компании-производители контейнеров не используют утеплитель вообще или прокладывают тонкий слой (50…60 мм) пенополистирола. Опыт компании показывает, что этого слоя недостаточно для российских климатических условий. Более того, пенополистирол – легко воспламеняющийся материал, он поддерживает горение, выделяя опасные для здоровья вещества. Зачастую бывает и так, что утеплены только стены и потолок контейнера, а это приводит к выпадению конденсата на внутренних стенках и гниению контейнера.
Поддержание внутреннего микроклимата контейнера осуществляется не только благодаря утеплению и вентиляции, но и с помощью системы обогрева. Расчет системы обогрева выполняется конструкторским бюро в соответствии с объемом контейнера. В энергоблоках «ГрандМоторс» используются конвекторы европейского производства с датчиками температуры и автоматическим терморегулированием. Таким образом, обогревается рубашка двигателя и воздух в отсеках, отсутствует конденсат, экономится электроэнергия. Если возможность использования внешней сети отсутствует, устанавливаются автономные подогреватели воздуха/охлаждающей жидкости производства компании Webasto.
На рынке можно встретить и другие варианты обогрева контейнера, например, тепловые электропушки с открытыми спиралями или конвекторы без терморегуляции. Такие устройства могут стать причиной возгорания, они неэкономичны в использовании, не обеспечивают равномерного обогрева всего внутреннего объема контейнера, вызывая его перегрев. В результате нарушается внутренний климат, и в зимний период электростанция может не запуститься.

Безопасность
Заземление – залог обеспечения безопасности любого электротехнического оборудования. Основной задачей заземляющего устройства является защита людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции. Компания «ГрандМоторс» выполняет устройство заземляющей шины по всему периметру контейнера, в полном соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ). Заземляющая шина оснащается двумя и более точками для болтового присоединения внешнего контура. К заземляющей шине подключаются щит собственных нужд, силовые щиты, все подвижные металлические элементы (двери и ворота). Перед сдачей в эксплуатацию аттестованная лаборатория проводит строгую проверку сопротивления контура заземления.
Недобросовестные производители зачастую вовсе не оснащают свои контейнеры шиной заземления. Короткая полоса металла и болт на внешней стороне контейнера не являются шиной заземления. Важно помнить, что несоответствующие ПУЭ элементы невозможно будет легально зарегистрировать в госорганах и получить разрешение на их эксплуатацию, а главное, незаземленное оборудование опасно для жизни персонала.
Обеспечение непрерывной и безопасной подачи топлива к двигателю и надежное хранение запаса топлива также является немаловажной задачей. Производственный цех компании «ГрандМоторс» использует только стальные трубопроводы, уложенные в специальные каналы для защиты от повреждений. В местах подключений применяются масло- и бензостойкие гибкие рукава высокого давления для защиты от вибрации. Также на производстве компании изготавливаются сертифицированные металлические топливные баки любого объема и формы для оптимального размещения в контейнере. Топливные баки оснащаются байпасом, искрои взрывозащитными клапанами, дыхательным клапаном и системой аварийного слива топлива для надежной и пожаробезопасной эксплуатации.
Некачественное исполнение топливного бака и трубопроводов может стать причиной пожара, взрыва и потери дорогостоящего оборудования. Необходимо обращать внимание на материал изготовления: пластиковые баки являются пожароопасным решением. Отсутствие аварийной сливной магистрали при пожаре грозит тем, что пластиковый бак расплавляется, топливо растекается внутри контейнера, усиливая возгорание. Пластиковая емкость не предусматривает профилактической очистки бака от примесей и осадка, а также замены дизельного топлива в соответствии с сезонностью. В результате непродуманного конструкторского решения нельзя обеспечить необходимое давление и стабильность подачи топлива к двигателю.
Контейнеры «Север» предназначены для размещения в составе автономных электростанций, телекоммуникационного оборудования, компрессорных установок, станций водоподготовки, распределительных устройств и трансформаторных подстанций. Широкое применение они нашли в нефтегазовой и горнодобывающей отраслях, в строительстве и производстве, они используются для логистических и складских комплексов, центров обработки данных, медицинских учреждений, систем связи, ЖКХ и аварийных служб.
За время работы производственное объединение «ГрандМоторс» спроектировало, изготовило и поставило в эксплуатацию более 4000 стационарных и передвижных контейнеров для различного оборудования. Все контейнеры «Север» сертифицированы в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза, соответствуют требованиям ГОСТ Р, ПУЭ, а также Правилам применения оборудования для средств связи. Турбины и Дизели

Контейнеры «Север» – зарегистрированная торговая марка «ГрандМоторс».