Początek Zakładowemu Biuru Konstrukcyjno-Technologicznemu Turbin Parowych Zamechu dało siedmiu inżynierów oddelegowanych do Zamechu w listopadzie 1948 roku z działającego przy Politechnice Gdańskiej i kierowanego przez prof. Roberta Szewalskiego Biura Turbinowego. W ten sposób Stefan Dereń, Tadeusz Nikiel, Stanisław Gebhard zostali pionierami zamechowskiego Biura Konstrukcyjnego Turbin Parowych, a Antoni Czuchnowski, Henryk Więckiewicz, Tadeusz Gerlach i Kazimierz Zygmunt wzmocnili istniejące już Biuro Technologiczne.
Wkrótce kilku innych gdańskich inżynierów (w tym m.in. Ryszard Kozubowski i Zygmunt Durajewski) zdecydowało się na przeniesienie do Elbląga, by podjąć pracę w zakładzie, który uruchamiał produkcję na potrzeby odbudowy (powojenna akcja remontowa) i rozbudowy polskiej energetyki. W latach 1948-1953 nominalnie funkcjonowały równolegle dwa biura konstrukcyjne zajmujące się projektowaniem turbin parowych. Biuro Turbinowe przy Politechnice Gdańskiej z oczywistych względów zajmowało pozycję bardziej utytułowaną – grono zacnych naukowców zajmowało się rozwojem koncepcji technicznych i kształciło kadry inżynierskie dla tworzącego się biura w Elblągu. Elbląskie biuro natomiast szybko się wzmacniało i budowało swój potencjał kadrowy. Dołączali bowiem do niego – najczęściej w drodze nakazów pracy – kolejni wyszkoleni na krajowych uczelniach technicznych inżynierowie. Byli wśród nich również absolwenci Politechniki Śląskiej w Gliwicach i wychowankowie prof. Kazimierza Kutarby - Zenon Turek (zatrudniony w Zamechu w roku 1952), Wacław Nadziakiewicz (w roku 1955), Kamil Czwiertnia i Ryszard Łączkowski (obaj w roku 1956).
Do zespołu tego dołączali także specjaliści powracający z zagranicy. Był wśród nich m.in. Karol Seredyński (późniejszy zastępca kierownika Zakładowego Biura Konstrukcyjnego), który w 1949 r. przyjechał do Elbląga ze Szwajcarii, gdzie pracował w fabryce turbin Brown Boveri.
Pierwsza w historii polska turbina parowa powstała w Elblągu przy ul. Stoczniowej
Zaraz na początku 1949 roku grupa konstruktorów z nowo powstałego Biura Konstrukcyjnego Turbin Parowych podjęła pod kierownictwem Tadeusza Nikla prace projektowe nad pierwszą turbiną w pełni własnej konstrukcji. Była to normalno-obrotowa, przeciwprężna turbina napędowa, która mogła pokryć przedział mocy od kilkudziesięciu do 500 kW. Oznaczono ją symbolem TNO, co wielu interpretowało jako skrót od „Tadziu Nikiel Opracował” lub „Turbina Normalno-Obrotowa”. Tak naprawdę to nigdy nie udało mi się rozszyfrować, czy w symbolu jest „0- zero” czy „litera O”. Pierwsza turbina tego typu o mocy 110 kW została wyprodukowana w 1950 r. Zainstalowano ją w kętrzyńskiej cukrowni. Konstrukcja TNO okazała się bardzo udana o czym świadczy fakt, że wyprodukowano ją w blisko 80 egzemplarzach. Doczekała się też wersji o mniejszych mocach TN01 i TN02 (produkowanych od lat 1957-58), przemianowanych w późniejszym okresie odpowiednio na P01 i P02. W sumie turbin klasy TNO i pochodnych wyprodukowano w Zamechu blisko 300 sztuk.
Na scenę historii wkracza TP2
Przez kilka następnych lat próbowano oprzeć rozwój Zamechu na turbinach parowych, których koncepcje powstawały w ośrodkach akademicko-naukowych Gdańska i Warszawy. Zamechowskie Biuro Konstrukcyjne Turbin Parowych uczestniczyło w tym przedsięwzięciu, przejmując w pewnym momencie projektowanie, tworząc szczegółową dokumentację konstrukcyjną oraz nadzorując produkcję.
Od końca lat 40. XX w. w gdańskim Biurze Konstrukcyjnym powstawała koncepcja pierwszej polskiej turbiny energetycznej do napędu generatora. Tą pierwszą wielostopniową normalno-obrotową turbinę przeciwprężną o mocy nominalnej 2 MW (i mocy maks. 2,3 MW) zaprojektował prof. Robert Szewalski razem ze swymi uczniami: Stefanem Peryczem, Wojciechem Brzozowskim, Romualdem Smętnym-Sową, Wojciechem Brzezickim oraz Andrzejem Piechotą. Ostatnia faza tworzenia dokumentacji wykonawczej przebiegała w Biurze Konstrukcyjnym Zamechu, który w ten sposób rozpoczął przygotowania do samodzielnej produkcji tej turbiny.
Produkcja pierwszego egzemplarza TP2 została zakończona we wrześniu 1953 r. Turbina została zainstalowana i uruchomiona w Zakładach Przemysłu Bawełnianego w Andrychowie, co zostało zarejestrowane na filmie (przedział czasu 0:35 - 1:10). Projektowanie, produkcja i uruchomienie TP2 były dla Zamechu jak chrzest bojowy. Nie będzie przesadą stwierdzenie, że od powodzenia tego przedsięwzięcia zależała przyszłość Zamechu jako ośrodka polskiego przemysłu turbinowego. Nie brak bowiem było ludzi, których porażka Zamechu wcale by nie zasmuciła, wręcz przeciwnie.
Po udanym uruchomieniu turbiny TP2 pod koniec 1953 r. zapadła decyzja o rozwiązaniu gdańskiego Biura Turbinowego. Zważywszy na powstającą w Elblągu bazę wytwórczą turbin oraz coraz bardziej kompetentne zamechowskie Biuro Konstrukcyjne, decyzja ta była w pełni uzasadniona.
Konstrukcja TP2 okazała się udana. W latach 1953-1964 wykonano łącznie 30 takich turbin, z czego 9 na eksport do Chiny, Wietnamu, Egiptu i Iranu. Zachęcony sukcesem TP2 zespół prof. Szewalskiego (przedział czasu 2:20 - 3:30) zaprojektował w latach 1953-1956 rodzinę turbin przeciwprężnych TP o mocach 2,5, 4 i 6 MW dla różnych przeciwprężności w zakresie 3-6 ata. Turbiny te oparte były na zunifikowanych elementach, rozwijanych w elbląskim Biurze Konstrukcyjnym od 1957 r. Prototyp powstał w 1960 r., a do 1980 r. wykonano 83 turbiny tego typoszeregu o łącznej mocy ponad 420 MW, w tym 42 na eksport. Turbiny te okazały się bardzo udane i ich produkcja była z powodzeniem kontynuowana do końca istnienia Zamechu.
Warszawa też chce się pokazać, ale bez powodzenia
Z kolei w latach 1955-1957 w kierowanej przez prof. Aleksandra Uklańskiego Katedrze Turbin Parowych Politechniki Warszawskiej powstał projekt typoszeregu turbin kondensacyjno-upustowych o mocach od 2,5 do 4 MW i symbolu TU. Ich uruchomienie i eksploatacja nastręczały jednakowoż różnych problemów technicznych. Można wręcz powiedzieć, że była to konstrukcja niedopracowana. To spowodowało, że turbiny tego typu nie upowszechniły się, a w świetle już rozpoczętych w Zamechu prac nad turbinami przekładniowymi zaniechano dalszych prac rozwojowych.
Turbiny przekładniowe małej mocy
Koniec lat 50. i początek lat 60. XX w. to w Zamechu bardzo dynamiczny rozwój przekładniowych turbin napędowych i przemysłowych własnej konstrukcji. Było to związane z rozbudową produkcji przemysłu okrętowego, połowowego, przetwórczego, cukrowniczego i chemicznego. Do konstruowanych i produkowanych wówczas turbin należy zaliczyć następujące typoszeregi:
• kondensacyjne i przeciwprężne wysokoobrotowe turbiny przekładniowe małej mocy do napędu prądnic na statkach, typu TK01 (250 kW), 1K0,4 (352 kW) i P0,8N (400–800 kW) oraz ich hybrydy;
• przeciwprężne wysokoobrotowe turbiny przekładniowe małej mocy typu P2 (0,8–2 MW), P3 (1–3 MW), P6 (1,2–6 MW) stosowane do napędu generatorów i innych maszyn, w tym dla przemysłu cukrowniczego; wielkość P12 (o mocy 12 MW) została opracowana do fazy projektu wstępnego i nie doczekała się realizacji;
• kondensacyjne wysokoobrotowe turbiny przekładniowe małej mocy typu K5, K8, UK8 o mocach odpowiednio do 5 i 8 MW do napędu sprężarek, dmuchaw, wentylatorów i prądnic
Dla uzyskania zwartej / kompaktowej budowy tych turbin (by np. możliwe było ich zabudowanie w ciasnych przestrzeniach maszynowni okrętowych) zdecydowano się na wysokie prędkości obrotowe. Były to 7500, 10000 bądź 12500 obr/min, stąd wszystkie te turbiny wymagały przekładni jedno- lub dwustopniowych redukujących prędkość „na wyjściu” do 1500 lub 3000 obr/min. Opanowanie problemów eksploatacyjnych towarzyszących tym prędkościom zarówno w zakresie turbiny jak i przykładni było nie lada wyczynem i dowodziło dojrzałości technicznej elbląskich konstruktorów. Musieli oni pokonać nieznane wcześniej problemy z zakresu dynamiki linii wałów wywołujących ich niestabilność w postaci samowzbudnych drgań parowych i olejowych, problemy wytrzymałości uzębienia przekładni, smarowania łożysk oraz uzębienia przekładni, dokładności pomiaru i regulacji tak wysokich prędkości obrotowych, problemy rezonansu elementów zaworów regulacyjnych i wielu innych. Otwarcie o nich mówił Wacław Nadziakiewicz w wydanej nakładem Instytutu Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku publikacji zatytułowanej „Powstanie i rozwój przemysłu turbinowego w Polsce – od turbiny przemysłowej do turbiny jądrowej”.
Konstrukcje poszczególnych typowielkości charakteryzowały się wysokim stopniem unifikacji oraz wykorzystywały bardzo odważne i nowatorskie rozwiązania techniczne. Po opanowaniu „problemów wieku niemowlęcego” okazały się maszynami trwałymi, sprawnymi i wdzięcznymi w eksploatacji. Wyprodukowano je w dziesiątkach egzemplarzy, w tym wiele na eksport.
1K12 zamyka czasy Zamechu
Wraz z podjęciem w połowie lat 70. XX w. produkcji turbin 18K360 (o mocy 360 MW) na licencji BBC, Zamech rozpoczął równolegle produkcję turbin do napędu pomp wody zasilającej dla każdej takiej „trzysta sześćdziesiątki”. Turbiny te o mocy 12 MW i ciśnieniu pary dolotowej 1,2 MPa (pochodzącej z nieregulowanego upustu regeneracyjnego turbiny 18K360) oraz zmiennej prędkości obrotowej przy maks. 5700 obr/min oznaczono symbolem 1K12. W sumie Zamech wyprodukował 16 takich turbin. Niestety uruchomienie pierwszych egzemplarzy wyprodukowanych wg dokumentacji licencyjnej ujawniły sporo ukrytych problemów technicznych. Zamechowscy konstruktorzy sukcesywnie je usuwali poprzez dość radykalną zmianę oryginalnej konstrukcji. Turbiny 1K12 były ostatnimi konstrukcjami turbin napędowych powstałymi w Zamechu.
W okresie 42 lat swojego istnienia Zamech wyprodukował w sumie ponad 400 opisanych w tym artykule turbin napędowych i przemysłowych małej mocy. Przyniosły one sławę naszemu miastu. Mała cząstka spośród tych turbin jest jeszcze nadal w ruchu. Pamiętam historię z wczesnych lat 90. XX w., kiedy do ABB Zamech zgłosiła się cukrownia Olmedo w Hiszpanii i zamówiła dwa egzemplarze dokładnie takich samych turbin TP6/5 jak te, które zostały tam zainstalowane w roku 1975 i po ponad ćwierć wieku się wyeksploatowały. Zamawiający był bardzo zadowolony z oryginalnych turbin i chciał mieć nadal takie same maszyny.
Daniel Lewandowski
PS . Dziękuję osobom, które przekazują mi cały czas niezmiernie ciekawe materiały i inspirują mnie do kontynuacji opowieści o Zamechu i jego ludziach. Do innych moich związanych tematycznie z Zamechem artykułów można dotrzeć wpisując w przeglądarce „zamech*portel”. Zapraszam do współpracy i kontaktu pod adresem daniel.lewandowski1967@gmail.com
Szczególnie polecam publikacje związane tematycznie i poszerzające niniejszą publikację:
„Miss Zamechu, czyli kariera zamechowskich „dwusetek”
„Trzy generacje zamechowskich turbin ciepłowniczych”
„Zamechowska przygoda z turbinami 120 MW”
„Zamechowskie kolosy”, czyli turbiny mocy 25 i 50 MW
„Zamechowska 360-tka i historia jednego czynu społecznego”
„Zamechowski Ośrodek Naukowo-Badawczy”
„Zamechowska Stacja Prób Turbin i organy parowe Gerarda”
„Zamechowski niespełniony sen o atomie”
„Historia materialnego i intelektualnego dziedzictwa Zamechu po 1990 roku (odcinek 1)”
„Historia materialnego i intelektualnego dziedzictwa Zamechu po 1990 roku (odcinek 2)”
„Historia materialnego i intelektualnego dziedzictwa Zamechu po 1990 roku (odcinek 3)”
„Wspomnienie o Kamilu Czwiertni (1930-2022)”
Podpis pod główne zdjęcie w artykule: „Kącik historyczny” Biura Konstrukcyjnego Turbin Parowych GE Power na 3 piętrze budynku A1 przy ul. Stoczniowej 2 w Elblągu. Najważniejszymi jego „relikwiami” jest pierwsza (dosłownie!) polska turbina parowa o symbolu TNO oraz reprint rysunku złożeniowego pierwszej polskiej przemysłowej turbiny energetycznej TP2.
