Магнитные подшипники SKF: пять лет в Асгарде

Эксплуатация турбодетандеров, высокоскоростных электродвигателей и компрессоров в суровых условиях — настоящий вызов. Разработка оборудования для надежной работы под водой, в пустыне и при экстремальных температурах может оказаться сложной задачей при использовании традиционных конструкций. 

И хотя магнитные подшипники представляют собой надежную и проверенную технологию, которая хорошо справляется с поставленной задачей, они не нашли широкого применения. Наконец все может измениться, поскольку их эффективность была доказана в одном из самых суровых мест в мире — речь о подводном нефтегазовом месторождении Асгард, расположенном в Норвежском море. Магнитные подшипники безотказно работают здесь более пяти лет и 90 тысяч часов.

В активных магнитных подшипниках электромагниты создают силы в радиальном и осевом направлениях, чтобы левитировать вал, позволяя ему вращаться бесконтактно. Система управления контролирует и постоянно регулирует ток в электромагнитах для поддержания положения вала. Это означает, что активные магнитные подшипники могут работать без контакта с поверхностью, что исключает трение и износ подшипников, а также необходимость в смазке, ремонте или замене подшипников.

Благодаря этим характеристикам магнитные подшипники особенно полезны в энергетике и нефтегазовой отрасли. Магнитные подшипники несут вахту в самых суровых условиях мира, от пустынь Саудовской Аравии до платформ Северного моря и заснеженных равнин Заполярья.

«Наши магнитные подшипники в настоящее время работают в более чем в 750 турбодетандерах, 200 автономных компрессорах и 150 герметичных компрессорах по всему миру, — говорит Александр Крал, специалист по развитию нефтегазового направления SKF. — Они также установлены в газовых турбинах, генераторах, насосах и другом оборудовании».

Когда дело доходит до герметичных компрессоров, магнитные подшипники — единственное жизнеспособное решение, поскольку они не требуют сухих газовых уплотнений. «Магнитные подшипники создают магнитное поле, предотвращающее соприкосновение деталей и механический износ», — поясняет Крал.

Отсутствие механического износа практически исключает простои. В наземных / морских применениях в обслуживании нуждается только компактный контроллер магнитных подшипников. 

Тем не менее, несмотря на все преимущества, компания столкнулась с колебаниями клиентов, когда дело доходило до перехода на магнитные подшипники с более традиционных подшипников. Одно из возражений заключается в том, что первоначальная стоимость использования магнитных подшипников выше.

«Некоторые клиенты возражают, что магнитные подшипники дороже. И это правда, что механические детали, корпус и, возможно, конструкция машины обойдется немного дороже, — говорит Крал. — Но вы легко компенсируете разницу в стоимости, упростив конструкцию и сэкономив на установке оборудования на месте. Машина также будет занимать меньше места при меньшем весе, кроме того, потребуется меньшее количество измерений, меньшее количество оборудования».

После пятилетней успешной работы подводного проекта в Асгарде SKF и партнеры снова проводят испытания магнитных подшипников. «Благодаря пятилетнему положительному результату проект Асгард доказал свою эффективность», — говорит Крал.

Первая в мире подводная система сжатия газа, оснащенная магнитными подшипниками SKF, находится в эксплуатации на подводном нефтегазовом месторождении Асгард в Норвежском море с сентября 2015 года. Более пяти лет спустя она по-прежнему работает безупречно.

Магнитные подшипники SKF — это основа компрессорной системы, которая состоит из двух герметичных компрессорных агрегатов, работающих на глубине 300 метров. Работа этих высокоскоростных мотор-компрессоров (7000 об/мин) стала возможной благодаря технологии магнитных подшипников SKF.

Компрессоры обычно устанавливаются на морских платформах и над уровнем моря, но установка на морском дне континентального шельфа в Асгарде дает много преимуществ, включая повышенную степень извлечения газа (с 50 или 60 процентов до более 80 процентов), а также снижает эксплуатационные и производственные затраты. Система несет меньше угроз для окружающей среды, занимает меньше места и снижает уровень выбросов CO2.

Нефтегазоконденсатное месторождение Асгард, открытое в 1981 году, является важной частью энергетической инфраструктуры Норвежского моря. Добыча началась в 1999 году, а экспорт газа — годом позже. Извлекаемые запасы месторождения оцениваются в 250 млн. тонн нефти, а природного газа — 50 млрд. куб.м. Спецкоманда инженеров SKF работала над проектом в течение пяти лет.

Шведский концерн SKF имеет 140 представительств в 32 странах и 18 технических центров по всему миру. В концерне трудятся 46 535 человек. В 1907 году шведский инженер Свен Вингвист изобрел первый самоустанавливающийся двухрядный подшипник, положив начало истории шведского концерна SKF, лидера по производству подшипников качения, систем смазки, узлов вращения, эластомерных уплотнений и сопутствующей продукции. Фабрика Aktiebolaget Svenska Kullagerfabriken была основана 16 февраля 1907 года в Гетеборге.

С 2006 г. «Автопромподшипник» является официальным автомобильным дистрибьютором в Украине крупнейшего в мире производителя подшипников — SKF.