«Могучий и манёвренный автотягач «Ураган» с помощью дизель-электрического трактора ДЭТ-250 вёз деталь, изготовленную на Ленинградском металлическом заводе, на специальной 48-колёсной платформе. Когда кавалькада машин и тягачей замешкалась при выезде из второй базы, встревоженные и заждавшиеся монтажники примчались узнать, не случилось ли что с драгоценной поклажей (колесо стоит более 1,5 миллиона рублей). КПД гидравлической турбины с таким колесом на полтора процента выше Братских и Красноярских агрегатов. Это достигнуто за счёт более совершенной технологии, применённой советскими конструкторами и инженерами при изготовлении турбин». Так 11 августа 1974 года «Восточно-Сибирская правда» писала о прибытии рабочего колеса для первого гидроагрегата Усть-Илимской ГЭС, заработавшего через 139 дней. 

Классика здесь соседствует с новыми технологиями: на фоне чертежей на бумаге замеры производятся не только с помощью рулетки, но и посредством лазерного дальномера

Прошло без малого 42 года. Утром 7 апреля  2016 года на станции опять встречают рабочее колесо, первое из четырёх, которые в ближайшие два года установят при модернизации гидроагрегатов. Конечная остановка не изменилась, как и начальная точка маршрута – деталь турбины изготовили на том же Ленинградском металлическом заводе, который в постсоветской России входит в состав ОАО «Силовые машины», – но город отправителя обрёл историческое название: Санкт-Петербург. На монтажную площадку рабочее колесо также привёз четырёхосный тягач, только более мощный: вместо МАЗа-543 с его двигателем на 525 лошадиных сил прицеп тянул 700-сильный «Вольво». Колёс, напротив, стало меньше – 34, если считать все скаты тягача и трала. Машина проделала путь через всю страну, с учётом обходных путей преодолев 7 тысяч километров: трал с негабаритным грузом, диаметр которого составляет 5,7 метра, а высота превышает 3,4 метра, мог пройти не по всякой дороге и не под всяким мостом. В семидесятые годы автопоезд провёз его только от причала на Ангаре, куда деталь доставили по воде.

«С точки зрения механики всё готово»

Усть-Илимская ГЭС – ещё один участник программы модернизации гидрогенерирующего оборудования
«Чистая энергия», которую реализует АО «ЕвроСибЭнерго»

Первое, что бросается в глаза, когда мы заходим в машинный зал и идём вдоль ворот, через которые должны ввезти рабочее колесо, – исполинский ротор. Рядом покоится траверса с надписями, гласящими, что её собственная масса составляет 66,6 тонны, а грузоподъёмность – 655 тонн. «С точки зрения механики всё готово, – замечает заместитель главного инженера Усть-Илимской ГЭС Андрей Карпачёв. – Подготовили вторую монтажную площадку, смонтировали конструкцию, чтобы можно было установить демонтированный ротор главного генератора – мы её этажеркой называем». 

Вторая монтажная площадка – участок в конце машинного зала, где по первоначальному  замыслу гидростроителей должны были разместиться ещё два гидроагрегата. Что-то подобное можно увидеть и на Братской ГЭС, возведённой по схожему проекту: предполагалось, что на ней будет 20 машин, но в итоге ограничились 18-ю. На Усть-Илимской ГЭС, в свою очередь, должно было быть 18 гидроагрегатов, но было смонтировано 16. «Для чего? – отвечает Карпачёв вопросом на вопрос о том, почему планы были пересмотрены в сторону уменьшения. – В связи с отсутствием необходимости использования установленной мощности Усть-Илимской ГЭС в ОЭС Сибири устанавливать 17 и 18 гидроагрегаты в 80-е годы  было нецелесообразно». 

Кажется, что практически каждый квадратный метр свободного пространства машзала, через который мы идём, использован для того, чтобы складировать составные части  модернизируемого гидроагрегата. Все они не просто аккуратно разложены, но и снабжены табличками, на которых указаны названия деталей и их масса. Например, на «Месте временного хранения конуса гидроагрегата» можно узнать, что он весит 6,1 тонны. «Ротор ВГ (вертикального генератора. – «СЭ»), демонтированный с гидроагрегата», тянет уже на 19,6 тонны. А масса конуса-обтекателя рабочего колеса указана с точностью до килограмма – 3948. Очевидный системный и основательный подход, с которым разложены детали, лишний раз свидетельствует: приготовления к реконструкции гидроагрегата проводились со всей возможной тщательностью. «Готовиться начали больше года назад, – рассказывает начальник производственно-технического отдела Усть-Илимской ГЭС Александр Смолькин. – Тогда уже было понятно, что капитальный ремонт одной машины будет пересекаться с работами на другой. Демонтируемые узлы и агрегаты при этом  где-то необходимо разместить, а первая монтажная площадка и машинный зал не безразмерные. Поэтому пошли по пути подготовки второй монтажной площадки над  неустановленными 17 и 18 ГА. Работы по её усилению заканчиваются; когда придётся производить одновременно капремонты двух машин, она нам пригодится.  Это случится в ноябре 2016 года».

Проценты дают миллионы 

«С точки зрения механики всё готово», – замечает Андрей Карпачёв

Пока будущая монтажная площадка отделена от всего машинного зала ограждением, зайдя за которое можно увидеть сложные металлические конструкции, уходящие в бетонные недра станции. Рядом высится рабочее колесо гидроагрегата № 10 – сверкающая конструкция из нержавеющей стали с 16 лопастями. На одной из последних мелом нарисована единица – точка отсчёта для тех, кто занимается ремонтными или монтажными работами. Достаточно провести ладонью по внутренней поверхности лопасти, чтобы нащупать шершавую каверну – след кавитационного уноса металла, который в среднем составляет около 100 кг за межремонтный период, исчисляющийся пятью-семью годами. Впрочем, у рабочего колеса гидроагрегата № 12, которое по предложению рационализатора семидесятых годов сделали из низколегированной стали с тонкой облицовкой нержавейкой, он на практике достигал 636 кг. К слову, поначалу на Усть-Илимской ГЭС предполагали заменить только его. Идею, благодаря которой коэффициент полезного действия гидроагрегата должен был возрасти до 94%, в 2012 году одобрил инвестиционный комитет «Иркутскэнерго». 

Впрочем, за год проект претерпел существенные изменения: в него включили замену рабочих колёс на машинах под номерами 2, 4 и 10, отличающихся самым низким КПД на станции – около 91-92% при том, что заявленный производителем номинал составляет 95,2%. С одной стороны, это привело к определённому его удорожанию – затраты возросли до 600 млн рублей. С другой, удельные расходы на проектирование и изготовление каждого из четырёх рабочих колёс значительно ниже, чем только на одно, а экономический эффект от их установки, напротив, существенно возрастает. Достаточно сказать, что коэффициент полезного действия гидроагрегатов с ними возрастает до 96,6%, что позволяет увеличить выработку всей Усть-Илимской ГЭС на 350 млн кВт-ч. 

Лучшие характеристики обеспечивает множество технических решений, по большей части незаметных невооружённым взглядом. Но у новых рабочих колёс есть и явные отличия. Первое – лопасти рабочего колеса выполнены в форме «бабочки», такой тип РК будет эксплуатироваться впервые в России на Усть-Илимской ГЭС. Второе –  рабочие колёса имеют 14, а не 16 лопастей. Ещё одно новшество: конус-обтекатель выполнен заодно  с рабочим колесом, что в свою очередь позволяет обойтись без крепёжных болтов  и  уйти от дополнительной весовой нагрузки, кроме того, применён иной способ крепления колеса к валу турбины: с помощью проходных шпилек, а не болтов. Данное новшество неочевидно для обычного человека.  А для специалиста это обстоятельство является лишь новой инженерной задачей, которую необходимо решить. «Мы привлекли компанию «Промышленная геодезия» из Петербурга, – объясняет Смолькин. – Они сделали полное сканирование тех элементов турбины, которые не меняются в процессе модернизации, чтобы новое колесо без проблем встало на предназначенное для него место». Точность, как было сказано в подзабытом рекламном ролике, никогда не бывает лишней: зазор между вращающимся рабочим колесом и неподвижными лабиринтными уплотнениями составляет всего 2,4 миллиметра, который при монтаже необходимо неукоснительно выдержать. 

Нержавеющий памятник

Первым гидроагрегатом Усть-Илимской ГЭС, на котором заменят рабочее колесо,
станет машина №10

Вовремя начатая и заблаговременно завершённая подготовка – важные слагаемые приёма и монтажа ключевой детали гидротурбины, которые производятся без лишней суеты. Поэтому, когда за несколько дней до прибытия автопоезда идёшь по машинному залу, возникает ощущение, что работы по реконструкции десятого агрегата не ведутся. Но впечатление обманчиво: на второй монтажной площадке обмеряют и испытывают ярко-жёлтый «зонтик» – перекрытие непростой конструкции, которое в сложенном виде опускают через полый вал турбины и ступицу рабочего колеса, а затем раскладывают и застилают настилом, чтобы можно было обслуживать деталь без разборки всего агрегата. Классика здесь соседствует с новыми технологиями: на фоне чертежей на бумаге замеры производятся не только с помощью рулетки, но и посредством лазерного дальномера. 

Старое рабочее колесо, прослужившее более 40 лет (кстати, такой же срок службы ЛМЗ гарантирует на новую продукцию), стоит чуть поодаль. Его судьба уже определена – нержавеющую конструкцию установят в качестве памятника на развилке улицы Партизанской перед автомобильным мостом, рядом с указателем, информирующим водителей о том, что до Усть-Илимской ГЭС остаётся 2800 метров. Монумент подсветят, а площадку рядом с ним облагородят. Десятый гидроагрегат с новым рабочим колесом будет введён в эксплуатацию в июне – в том же месяце, когда на Братской ГЭС запустят модернизированную машину № 7. «Так звёзды сложились, – улыбается начальник производственно-технического отдела станции, – две новых турбины будут введены в эксплуатацию одновременно». В ноябре на Усть-Илимскую ГЭС прибудет следующее рабочее колесо из партии. Его установят на гидроагрегате № 12. Оставшиеся две машины модернизируют  до марта 2018 года.