عرض‌اندام «توربین ملی» در برابر رقبای جهانی

کشورهای معدودی در دنیا توانایی ساخت توربین گازی، این تجهیز راهبردی و دارای فناوری پیشرفته، را دارند. فناوری ساخت توربین عمدتاً در اختیار شرکت‌های مطرح آمریکایی، آلمانی، ایتالیایی، ژاپنی و روس است و ایران در سال‌های اخیر به لطف تلاش‌های فناوران و مهندسان با انگیزه خود به باشگاه صاحبان فناوری ساخت این تجهیز پیوسته است.

شرکت ملی گاز ایران با حمایت همه‌جانبه از سازندگان داخلی توربین، نقش اساسی در این فرآیند افتخارآمیز داشته و با طرح‌ریزی و اجرای راهبردهای دقیق به نحوی برنامه‌ها را به نتیجه رسانده است که رونق این شرکت‌ها سبب کاهش خروج ارز، افزایش اشتغال، صرفه‌جویی خیره‌کننده و افزایش اعتماد به نفس ملی شده است.

محسن مظلوم فارسی‌باف، مدیر پژوهش و فناوری شرکت ملی گاز ایران در گفت‌وگو با هفته‌نامه مشعل ضمن برشمردن مواهب بومی‌سازی این تجهیز، برنامه‌های این مجموعه برای بهبود مستمر توربین ملی را تشریح کرد. متن کامل این گفت‌وگو به شرح زیر است:

از دیدگاه فناوری، توربین چه وظیفه‌ای به‌عهده دارد؟

یک توربوکمپرسور از دو جزء اصلی توربین و کمپرسور تشکیل شده است، بنابراین توربوکمپرسور یک دستگاه با دو واحد فناوری و کارکرد متفاوت است که هرکدام از اینها برای تقویت یکدیگر عملیاتی را انجام می‌دهند که در مجموع منجر به فشارافزایی گاز ورودی به ایستگاه و خروج آن در قالب گاز تقویت‌شده و فشار بالا می‌شود. این عملیات سرانجام سبب جلوگیری از افت فشار در مسیر خط لوله گاز می‌شود.

شرکت ملی گاز چه فعالیت‌هایی برای داخلی‌سازی توربین ملی داشته است؟

پروژه‌ای با عنوان توربین ملی در مدیریت پژوهش و فناوری تعریف شد تا این تجهیز براساس فناوری SGT600 زیمنس آلمان، داخلی‌سازی شود. پروژه طراحی و ساخت توربین گازی ۲۵ مگاوات ایرانی با عنوان IGT25 با حمایت شرکت ملی گاز و اجرای مؤثر گروه شرکت‌های توربوکمپرسور نفت به موفقیت دست یافت و در سال ۹۴، نخستین دستگاه ایرانی در تأسیسات دهق روی خط چهارم سراسری نصب شد که کارایی بسیار خوبی داشته است.

آیا برنامه‌های تعمیراتی روی این کمپرسور انجام شده است؟

پارسال مجوز سطح تعمیرات یک برای این دستگاه از شرکت انتقال گاز دریافت شد. توربوکمپرسور نصب‌شده با بیش از ۲۰ هزار ساعت کارکرد مؤثر و بدون عیب و نقص مطابق قرارداد اولیه توسط شرکت سازنده؛ OTC با موفقیت کامل تعمیر شده و اکنون آماده خدمات‌دهی در شرایط زمستانی است.

برای بازطراحی توربین ملی چه برنامه‌هایی دارید؟

با توجه به اینکه این توربین براساس فناوری‌های چند سال پیش ساخته شده بود و از سال ۹۴ در مدار قرار داشت، لازم بود به‌طور متناوب، اصلاحاتی با هدف ارتقای فناوری در آن انجام شود، وگرنه کمپانی‌های پیشرو با ارائه محصولات کارآمدتر بازار را در اختیار می‌گیرند و عرصه را برای رقابت توربین ایرانی تنگ می‌کنند. این نکته ما را بر آن داشت که با دریافت مجوز از هیئت مدیره، طرح ارتقای توربین ملی را در دستور کار قرار دهیم. موضوع بازآرایی از سال ۹۸ آغاز شد.

کار در شرایط محیطی گرم چه مشکلاتی برای توربین پدید می‌آورد و چه راه‌حلی برای آن اندیشیده شده است؟

همان‌طور که می‌دانید جریان انتقال گاز در ایران بیشتر از جنوب به شمال است و اغلب ایستگاه‌های راهبردی در نواحی گرمسیر یا کویری قرار دارند. مطالعات انجام‌شده نشان داد که توربین‌ها در دمای بالا بین ۱۰ تا ۱۵ درصد افت توان پیدا می‌کنند، بنابراین پروژه ارتقای توربین ملی به‌منظور افزایش عملکرد در دماهای بالا با عنوان (HAS) (High Ambient Solution) در دستور کار قرار گرفت. در این پروژه که از پارسال آغاز شد راهکارهای غلبه بر هوای گرم بررسی شد و در مهرماه امسال و پس از تولید نسخه به‌روزشده و انجام آزمون‌های عملیاتی اکنون این توربین آماده حمل به ایستگاه خورموج است. از این پس در ایستگاه‌های جدید نواحی گرمسیر و واحدهای تکمیلی آنها از این نوع توربین ارتقایافته استفاده می‌شود.

در طراحی توربین متناسب با شرایط نواحی سردسیر کشور چه برنامه‌هایی را به اجرا گذاشته‌اید؟

در مطالعات انجام‌شده به این نکته برخوردیم که توربین ملی در نواحی بسیار سرد و شرایط زمستانی نیز با افت توان روبه‌رو می‌شود. علت بروز این مشکل آن است که هنگام برودت شدید هوا، ذرات میکروسکوپی هوای یخ زده وارد جریان کمپرسور هوا می‌شود. در حالی که این تجهیز از اساس برای فشرده کردن جریان گازی طراحی شده است و جریان جامد مشکلات بسیاری همچون خوردگی و پیامدهای مکانیکی داشته و در نهایت به کاهش راندمان توربین منجر می‌شود. از این رو برخی تغییرات در توربین موجود انجام شد و توربین اصلاح‌شده با عنوان IGT25-Anti Icing پس از پشت سر گذاشتن آزمون‌های عملیاتی، آماده ارسال به ایستگاه‌های مرتبط در هوای سرد زمستانی است، بنابراین در مجموع می‌توان گفت تاکنون دو نوع توربین متناسب با دو اقلیم سرد و گرم کشور اصلاح شده و ارتقا یافته است.

برای ارتقای توان توربین IGT25 چه برنامه‌هایی در حال اجرا دارید؟

برنامه اصلی ارتقای توربین ملی از ۲۵ به حداقل ۲۸.۵ مگاوات است. نکته مهم آنکه این ارتقا، بدون تغییر کلی اندازه توربین انجام می‌شود تا به انجام تغییرات زیرساختی در تأسیسات نیاز نباشد. طبق برنامه پیش‌بینی‌شده تا اواخر سال جاری کارهای آزمایشی انجام و توربین ارتقایافته سال آینده وارد مدار تولید تجاری می‌شود. این ارتقای کلان، مطابق با تازه‌ترین فناوری زیمنس در حال انجام است و سبب می‌شود ایران در رقابت فناورانه همچنان همپای رقبای مطرح خود حرکت کند و از قافله تکنولوژی روز دنیا عقب نماند.

برای تقویت موتور اصلی(کمپرسور) توربین چه برنامه‌هایی در نظر گرفته شده است؟

با وجود اجرای برنامه‌های متعدد برای ارتقای توربین، ارتقای کمپرسور تاکنون انجام نشده بود از این رو بازطراحی مجدد فناوری آن در دستور کار قرار گرفت تا بازده موتور از ۸۲ به ۹۰ درصد برسد. دستیابی به بازده ۹۰ درصد برای کمپرسور برابر با تازه‌ترین پیشرفت‌های جهانی این عرصه است.

این افزایش بازده سبب ایجاد تغییرات بزرگی در تأسیسات تقویت فشار می‌شود. از این پس و با افزایش قابل توجه توان، می‌توانیم تقویت فشار گاز را با به کار انداختن توربین‌های کمتری محقق کنیم.

فعالیت واحدهای کمتر در ایستگاه‌ها به معنای استهلاک کمتر، کاهش هزینه‌های عملیات و عوامل جانبی همچون برق، سوخت، روغن و کابل‌کشی خواهد بود. در یک نگاه کلان‌تر، ارتقای همزمان توربین و کمپرسور می‌تواند آرایش ایستگاه‌ها را از ۳+۱ به ۲+۱ تغییر دهد.

تغییر آرایش مواهب بسیاری برای ایستگاه‌ها دارد و صرفه‌جویی میلیون دلاری به ارمغان می‌آورد. احداث ایستگاه کوچک‌تر به معنای کاهش چشمگیر نیاز به زمین، تحصیل اراضی و سرمایه‌گذاری خواهد بود، طبق برنامه پیش‌بینی‌شده ارتقای موتور در تیرماه ۱۴۰۰ محقق می‌شود.

با توجه به همه موفقیت‌های حاصل شده، می‌توان گفت به طور کامل فناوری ایرانی در اختیار داریم؟

با اطمینان می‌توان گفت دانش طراحی، بازطراحی، مهندسی و تعمیرات کاملاً داخلی شده و ایران هم ردیف معدود کشورهای پیشرفته جهان است که صاحب فناوری ساخت توربین گازی هستند.