Уральский следопыт, 1979-03

Вертушка для Домны Ивановны

Борис ВАЙСБЕРГ

Фото В. Борисова

Турбина, притихшая, стояла но стенде. Была она готова к пробному пуску и ждала команды. Знакомый инженер Арнольд Колчанов сказал мне накануне, что есть возможность присутствовать, Я понял: такой возможности после не будет. Испытательный стенд маленький, на официальный пуск приглашают только тех, кто создавал машину, и, разумеется, высокое начальство. Ни тем, ни другим я не был, а посмотреть очень хотелось. Чертежи турбины я видел и раньше, но живая машина – совсем другое. В назначенный час поднялся на стенд по крутой железной лестнице, словно на палубу корабля.

Вокруг турбины ходили монтажники, инженеры, что-то поправляли, сверяли с чертежами, переговаривались на языке, понятном лишь посвященным, Мне приходилось видеть разные газовые турбины, новорожденная была на них непохожа. Приземистая, какая-то гладкая, без привычных «архитектурных излишеств» в виде камер сгорания – они обычно выпирают с боков, без компрессора, нагнетающего воздух для сжигания горючего. Словом, она и на турбину-то не слишком похожа. И очень уж маленькая, просто птичка-невеличка, подумалось мне, неужели она даст мощность десять тысяч киловатт?

Глядя на Колчанова, одного из создателей новой машины, я заметил, что он волнуется, как и вез вокруг, хотя и ходит спокойно, слоено по привычной палубе судна. Здесь, на стенде, многое напоминает корабль, а Колчанов – в недавнем прошлом морской офицер.

Передалось волнение и мне. Действительно, сотни людей круглый год разрабатывали технический проект, составляли рабочие чертежи, изготовляли узлы и детали, монтировали машину. И вот сейчас она оживет. Удивительной обещала быть эта турбина. Такой не было еще ки у нас в стране, ни за рубежом. И не оттого, что очень сложная или чем-то особенная. Напротив, устройство довольно простое, но вот, бывает же так: просто, а никто не сделал!

Перед тем, как писать об этой турбине, я полистал школьные учебники. Говорится в них о паровых, гидравлических, газовых турбинах, есть даже авиационный турбореактивный двигатель. Этой же маленькой машины в учебниках еще нет, не успела она туда попасть по причине своей крайней молодости. Впрочем, когда напишут о ней, а уверен, что скоро напишут, посвятят немного строк, что-нибудь вроде: «В отдельных случаях, например, в доменном производстве, применяют специальные утилизационные турбины, вырабатывающие крайне дешевую электроэнергию за счет расширения в них избыточного давления доменного газа (см. рисунок такой-то)».

Хочу заранее пояснить суть дела. Все знают домну – печь для выплавки чугуна. Под крышей печи скапливается газ – продукт отхода производства. Газ этот сжигают в топках. Однако кроме калорийности, газ еще имеет энергию давления, он сжат примерно до 2 – 3 атмосфер. Вот в этих атмосферах и все дело: их теряли раньше и никак не использовали даровую энергию. Теперь появилась эта маленькая турбина. Вот она стоит на стенде в ожидании команды на пуск. Дали ей имя ГУБТ, составленное по первым буквам технической характеристики.

В этот момент раздался грохот – турбину запустили. Показалось даже, что сверкнул огонь, будто при пуске космической ракеты. Срезонировали цеховые стены, усилив звук во много раз. К крутому боку турбины монтажники приставили стержень со шляпкой – «стетоскоп» и стали выслушивать ее. Послушал Колчанов, я попросил у него «стетоскоп», прижал конец стержня к турбине, шляпку – к уху. Услышал только гудящие с при-звоном шорохи да слабую вибрацию корпуса, будто нетерпеливую дрожь некоего живого существа, готового сорваться с места.

Колчанов показал на прибор, показывающий электрическую мощность турбины: 10 тысяч киловатт. Это примерно 14 тысяч лошадиных сил. Легкое усилие фантазии – и вот уже не пол стенда вибрирует у меня под ногами, а земля дрожит под копытами тысяч лошадей, сорвавшихся, наконец, с места. Образ уносящегося вдаль могучего табуна, мне кажется, довольно точно передает главную особенность новой турбины. Она подбирает ту энергию, которая раньше от нас уходила, растворялась, словно пыльное облако.

Теперь вот табун – в упряжке, пусть трудится!

Уже полчаса грохот, у меня звенело в голове. Колчанов понимающе улыбался и кричал мне на ухо, что вот и все, так и будут гонять турбину несколько часов, можно и уйти. Я вспомнил, что хотел расшифровать имя турбины – ГУБТ. Лучше всего начать с конца.

Т – конечно, турбина. Могу ручаться, мало кто видел турбину в «живом виде». Любую – паровую, гидравлическую, газовую. Это – одна из немногих машин, укрытых от любопытных взглядов широкой публики. Не из-за каких-то секретов, просто турбины находятся обычно в закрытых помещениях.

В то же время буквально на каждого из нас трудятся турбины. Вы включили в комнате свет – значит где-то на электростанции трудится турбоагрегат, вращает генератор. Вы зажгли на кухне газ, – значит где-то на магистральном трубопроводе работают турбины, вращая нагнетатель газа.

Между прочим, одна паровая турбина мощностью 100 тысяч киловатт обеспечивает электроэнергией и теплом 100 тысяч человек – целый город! И все эти люди могут жизнь прожить и ни разу не увидеть свою благодетельницу.

Первое впечатление, когда видишь турбину на электростанции: какая она маленькая! В огромном машинном зале ТЭЦ она впечатления не производит. И только поднимаясь и опускаясь по крутым железным лестницам, начинаешь ощущать всю мощь этой махины, спокойно дышащей паром.

На одной из «палуб» за столиком сидит человек, посматривает на щит с приборами и ест суп с булкой. Сопровождающий инженер пояснит вам, что обслуживающему персоналу приносят обед прямо на рабочее место, чтобы он – персонал – не отвлекался. Вы удивитесь такой организации труда и заботе о человеке. Но не спешите радоваться, быть может, инженер не без иронии заметит, что суп – это показатель не столько заботы, сколько слабой автоматизации управления агрегатом. Турбины в скором времени вообще не будут иметь обслуги, а управление ими станет дистанционным и автоматическим.

Значит, можно жизнь прожить и турбины не увидеть. И по странной иронии, едва ли не первая игрушка, которую мастерят дети, – именно турбинка, вертушка. Обычная бумажная вертушка на палочке. Дуешь на нее – крутится, бежишь – вертится скорее, пристроишь к велосипеду – и вовсе крыльчатки не видно от быстроты вращения. То-то восторгу!

И то сказать, на заре техники один из первых механизмов, изобретенных человеком, – опять же турбина в лице ее прабабушки – ветряной мельницы. Дальше история шагала через водяное колесо, гидравлическую турбину до современных атомных электростанций, на выходе которых стоит не что иное, как паровая турбина. А там пошли газовые турбины – это уже XX век. Возникло новое направление в технике, на Урале наш завод единственный изготовляет такие машины.

Б – бескомпрессорная. Всякий уважающий себя газотурбоагрегат в числе других устройств непременно имеет компрессор, нагнетающий сжатый воздух. Нет, это не тот воздух, что «дует на вертушку», иначе получился бы классический образец «перпетуум мобиле» – вечного двигателя. Компрессор приводится во вращение турбиной, а та в свою очередь – компрессором? Вытаскивать самого себя за волосы бесподобно умел лишь незабвенный барон Мюнхаузен. В технике такое не проходит.

Нет, компрессор качает воздух в камеру сгорания, туда же подходит топливо. В камере смесь эта сгорает, рождая огромное количество газа. Вот он-то и «дует на вертушку».

Так происходит, повторяю, во всякой нормальной газовой турбине. У нашей ГУБТ – все иначе. Компрессор ей попросту не нужен. Нет у нее и камеры сгорания – тоже не нужна. Стало быть, не требуется и топливо. Буква «Б» в таком случае может означать, так сказать, бескомпрессорная, бескамерная, бестопливная

– Что же у нее есть? – спрашивал я с удивлением у Колчанова. – Корпус да вертушка на валу? – Две вертушки, – отвечал он, – но это не принципиально. В простоте и была вся сложность. И трудности пришлось преодолевать совершенно другие, нежели для обычных газовых турбин: очищать газ от пыли, подсушивать его.

Да, но если ничего, кроме лопаток на валу да корпуса, нет в самой машине, то где-то же все это есть! Чудес в технике не бывает, а если и бывают, то их можно найти.

Все дело в домне, в ее величестве Домне Ивановне, как говаривали старые металлурги.

Нашу турбину испытали и смонтировали на Череповецком металлургическом заводе. Пустили ее, между прочим, как-то буднично, без должного торжества, это тоже урок своего рода.

Колчанов уехал в Череповец, а я размышлял. Получается интересная вещь: турбина вырабатывает электроэнергию, которая покрывает часть энергетических затрат, идущих на вращение воздуходувки, которая наполняет воздух в домну. Создалась цепочка машин, невольно напоминающая шотландскую народную «со-бирушку» – стихотворение в переводе Самуила Маршака Помните: про птицу-синицу и дом, который построил Джек? Стих у Маршака очень длинный и смешной, а у нас в конце получится такая картина: «Вот домна, которая кроме чугуна вырабатывает газ, который вращает турбину ГУБТ, которая крутит генератор, который выдает электроэнергию, которая приводит в движение мотор, который вращает нагнетатель, который гонит воздух в домну, которая, кроме чугуна, вырабатывает газ…»

Незаметно оказалась у нас расшифрованной третья буква названия – У: утилизационная. Турбина перерабатывает вторичное сырье. Вот где мы нашли все, что есть в нормальной турбине: компрессор, камеру сгорания, топливо, воздух. Получается, что наша хитрая турбина взяла себе в помощницы не более не менее как саму домну!

Осталась последняя буква – Г. Правильно, газовая. Здесь как будто ничего удивительного нет. Хотя студенты на экзаменах по теплотехнике частенько путают. Рассказывает человек, к примеру, о газовой турбине типа ГТ-6-750, его спросят, почему она называется газовой. «Потому что перекачивает газ по магистральному трубопроводу». Тут его и подковырнут: а ГУБТ что перекачивает? А паровая, а гидравлическая? И начинает понимать человек, что турбина берет себе имя не по названию того, что она движет, а по тому, что ее двигает. Газ, значит, газовая.

Но все же и в таком простом деле наша турбина не проста. Рабочее тело поступает в нее извне и, расширяясь, вращает ротор. Но это же принцип действия паровой турбины! Роль котла отлично играет опять же домна. И по высокому к. п. д. – коэффициенту полезного действия – ГУБТ ближе к паровым турбинам, чем к газовым.

Никаких внутренних агрегатов, вроде компрессора, вращать не приходится, потому и высокий к. п. д. Впрочем, нынче все стали грамотными по части экономики, сразу поправят автора: не совсем даровая энергия, сама турбина кое-что стоит. Проект, изготовление, испытание, отправка, монтаж, обслуживание. Все верно, однако и здесь все было рассчитано. Вычислили доходы, вычли из них расходы, получился экономический эффект – без малого миллион рублей. Приличный эффект, не правда ли?

…И вот Колчанов вернулся из Череповца и рассказывал специалистам: все идет нормально, турбина работает, вышла на стабильный режим.

Вместе со всеми радовался успеху и я. Удалась уральская турбинка! По срокам внедрения «от проекта до объекта», как пишут в газетах, она побила все рекорды. Полный цикл от эскизных проработок до пуска занял два года – срок небывалый. Привыкли мы растягивать этот срок вдвое. Вот и еще один большой урок маленькой машины. Но и это еще не все.

Притихли скептики, ворчавшие всю дорогу: не стыдно-де выходить на люди с такой простецкой турбиной, неужто нельзя было придумать что-нибудь посложнее? Не стыдно и не нужно сложнее. В простоте ее достоинства, зачем городить огород. Отпали последние сомнения: не повлияет ли турбина на работу домны, не ухудшит ли ее – домны – режимы? Все же лишнее сопротивление на пути газа. Не повлияла и не ухудшила.

Меньше, чем за год, турбина окупила все затраты и начала накручивать чистую прибыль. Не потребовался ей даже обслуживающий персонал (помните человека, евшего суп с булкой?), она полностью автоматизирована.

Просто на пульте управления домной появилась еще одна кнопка.

Последним штрихом в этой замечательной картине стала симпатичная фигурка в пятиугольнике – Знак качества.

А дальше и мне довелось принять участие в судьбе турбины.

Выпустили отчетную информацию, технический кинофильм, рекламный проспект. И началась вторая жизнь машины. О ней узнали во многих странах – в Польше, США, ФРГ, Японии. Приезжали в город Череповец немцы посмотреть в работе «айне интерессанте турбине».

Самыми предприимчивыми и оперативными оказались, как и следовало ожидать, японцы. Быстрее всех они изучили рекламу, познакомились с уральской новинкой и оформили заказ нашему заводу на изготовление нескольких экземпляров. Арнольда Колчанова назначили ведущим инженером по экспортным турбинам. Пришлось ему вместе с машиной сдавать новый экзамен: приводить в порядок чертежи, дорабатывать конструкцию, оттачивать технологию, подумать о товарном виде турбины. Все нужно было поднимать на порядок выше, и было это для заводских специалистов хорошим уроком. Японская фирма предъявила высокие требования к внешнему виду, то, на что мы у себя почти не обращаем внимания. Машина должна выглядеть идеально, радовать душу и ласкать глаз.

Однажды мне поручили ознакомить с заводом группу чешской молодежи, студентов-турби построителей. Ходили мы без переводчика, и я, волнуясь, поймут ли меня ребята, говорил четко выговаривая слова. И все же не избежал конфуза. Не из-за плохого знания чешского языка, чехи сами прилично говорили по-русски. Ребята улыбались «землякам» – расточным станкам чехословацкой фирмы «Шкода». Остановились у чего-то красивого и ярко выкрашенного, словно на выставку, спросили, что это такое. Тут-то я замялся, не смог ответить. Гости не заметили заминки или вежливо сделали вид. Подозвав мастера, я спросил, откуда и куда сия красавица. Он ответил одним словом «японка» – так прозвали в цехах для краткости экспортную турбину. Совершенно новая обшивка, современные элегантные формы – немудрено не узнать старую знакомую ГУБТ.

Вскоре турбину отправили в Японию, уехали туда на монтаж и пуск наши специалисты, среди них Арнольд Колчанов. Началось томительное ожидание, как там пойдут дела, не оплошает ли «японка».

Я думал о непростых уроках, преподанных ею. Вот еще один, может быть, самый главный урок. Ведь что, по сути, делает турбина? Использует бросовую энергию доменного газа. Сколько в стране домен? Не знаю, много, и теряется там еще не мало энергии, потому что строить ГУБТы стали недавно. А тем временем сколько разбрасывается у нас другого добра! Нефть качают – газ жгут, ГЭС строят – лес топят, лес рубят – щепки бросают. Оглянитесь кругом – увидите сами. Даже оправдательная пословица придумана насчет того же леса и щепок. Нередко можно услышать: страна (город, завод) у нас богатые, стоит ли мелочиться? Стоит! Несмотря на то, что действительно мы не бедны. Только не нужно путать: есть богатства, которые еще предстоит добыть, взять, а есть – которые уже получены, их надо сохранить, не растерять, экономно использовать. В сумме мелкие потери образуют такую величину, которую трудно себе представить. Бережливое отношение к народному добру – вот главный урок, преподанный новой турбиной.

…Наконец, раздался междугородний телефонный звонок – Колчанов сообщает из далекой страны восходящего солнца: машина на ходу, акт подписан, кадилом махали… Почему кадилом? По японским традициям запуск нового оборудования происходит в присутствии духовенства. Размахивая кадилом, священники ходят вокруг турбины, якобы изгоняя из нее злых духов. Затем один из них делает «первый удар по мячу» – нажимает на кнопку пуска.

После, вернувшись на завод и рассказывая о подробностях монтажа и запуска, Колчанов заметил, что, присутствуя на этой церемонии «изгнания злых духов», он подумал: нам нужен свой ритуал. И верно – два года сотни людей трудятся над созданием машины, преодолевая массу трудностей. И вот наступает момент, когда она оживает. Разве это не торжественный момент?

…Мы стояли с Колчановым на стенде, здесь собирали очередную ГУБТ на экспорт. Колчанову вновь предстояло отправиться в Японию на монтаж. Что запомнилось в Японии любопытного, спросил я. Колчанов достал две деревянные палочки (ими японцы едят), изобразил довольно ловко, одной рукой, как это делается. Я взял палочки, попробовал повторить, они упали, подошли монтажники, стали смеяться, глядя на мои манипуляции. Потом сами пытались орудовать палочками, ничего не получалось. Колчанов подсказывал, и начало получаться. Так мы стояли на стенде рядом с полусобранной турбиной, «ели» по-японски и смеялись.