Βλάβη και επεξεργασία πτερυγίων τελευταίου σταδίου ατμοστρόβιλου χαμηλής πίεσης

1. Χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος εργασίας των πτερυγίων του στροβίλου

Το περιβάλλον εργασίας των πτερυγίων τουρμπίνας ατμού είναι πολύ περίπλοκο και σκληρό. Συγκεκριμένα, μπορούν να χωριστούν σε τρία μέρη: τμήματα υψηλής, μέσης και χαμηλής πίεσης. Σε σύγκριση με τα πτερύγια στα τμήματα υψηλής και μέσης πίεσης, οι συνθήκες εργασίας των τελευταίων πτερυγίων στο τμήμα χαμηλής πίεσης του ατμοστρόβιλου χαμηλής πίεσης έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: η πίεση ατμού στο τελευταίο στάδιο του τμήματος χαμηλής πίεσης είναι χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση, ο ρυθμός ροής όγκου ατμού αυξάνεται σημαντικά και η ροή είναι πολύπλοκη. ο ατμός στο τελευταίο στάδιο του τμήματος χαμηλής πίεσης έχει υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία και οι σταγόνες νερού στον ατμό έχουν σημαντικό αντίκτυπο στις λεπίδες. όταν ο ατμοστρόβιλος λειτουργεί υπό μεταβλητές συνθήκες, η κατάσταση λειτουργίας του τελευταίου πτερυγίου του τμήματος χαμηλής πίεσης αλλάζει περισσότερο, γεγονός που επηρεάζει σοβαρά την αντοχή και τους κραδασμούς του. η τελευταία λεπίδα του τμήματος χαμηλής πίεσης είναι μεγαλύτερη από άλλες λεπίδες και οι συνθήκες αντοχής είναι πιο αυστηρές.

Αυτά τα χαρακτηριστικά απαιτούν ότι ο σχεδιασμός των πτερυγίων τελευταίου σταδίου του τμήματος χαμηλής πίεσης πρέπει να εξετάζεται πιο ολοκληρωμένα και προσεκτικά κατά τη διαδικασία σχεδιασμού και κατασκευής ατμοστροβίλων χαμηλής πίεσης. Γενικά, ο σχεδιασμός των λεπίδων τελευταίου σταδίου του τμήματος χαμηλής πίεσης απαιτεί πιο προηγμένα προγράμματα ανάλυσης, περισσότερους υπολογισμούς και πιο πολύπλοκα δομικά σχέδια από τον σχεδιασμό άλλων λεπίδων. Η κατασκευή είναι πιο δύσκολη, όπως: σβήσιμο με ηλεκτρικό σπινθήρα και φλόγα και ενίσχυση σβέσης λεπίδων υψηλής συχνότητας, θερμικός ψεκασμός, επένδυση με λέιζερ, τοπική απόσβεση επιφάνειας λέιζερ, περιφερειακή επένδυση κ.λπ.

2 Μορφές ζημιάς και αιτίες των λεπίδων τελευταίου σταδίου στο τμήμα χαμηλής πίεσης

Υπάρχουν πολλές μορφές και αιτίες βλάβης στα πτερύγια τελευταίας σταδίου στο τμήμα χαμηλής πίεσης, οι κυριότερες είναι: μορφές και αιτίες μηχανικής βλάβης. μορφές και αιτίες μη μηχανικής βλάβης.

Μηχανικές βλάβες και αιτίες: Για παράδειγμα, ξένα σκληρά σωματίδια εισέρχονται στον στρόβιλο και καταστρέφουν τα πτερύγια, τα σταθερά μέρη στο εσωτερικό του στροβίλου πέφτουν και βλάπτουν τα πτερύγια, ο ρότορας και ο κύλινδρος δεν είναι καλά ευθυγραμμισμένοι ή ο κύλινδρος παραμορφώνεται, με αποτέλεσμα τα πτερύγια να τρίβονται με τη σφράγιση ατμού, και προκαλούνται αυλακώσεις στο μεγαλύτερο μέρος του πτερυγίου ή κτλ. για λόγους διαφορετικούς από τους σχεδιαστικούς παράγοντες των τελικών λεπίδων, οι οποίοι είναι μηχανικές βλάβες. Αυτός ο τύπος ζημιάς μπορεί να αντιμετωπιστεί με διαφορετικά μέτρα ανάλογα με τη σοβαρότητά του και τον αντίκτυπο στη λειτουργία.

Μη μηχανικές βλάβες και αιτίες: ζημιά που προκαλείται από τη διάβρωση των λεπίδων λόγω κακής ποιότητας ατμού. ζημιά που προκαλείται από τη διάβρωση του νερού που προκαλείται από την πρόσκρουση υγρού νερού σε υγρό ατμό. Αυτό το άρθρο εξετάζει κυρίως τις δύο αιτίες μη μηχανικής βλάβης και τις μεθόδους επεξεργασίας των λεπίδων του τμήματος χαμηλής πίεσης: ανάλυση των αιτιών ζημιάς που προκαλούνται από τη διάβρωση των λεπίδων λόγω κακής ποιότητας ατμού και μεθόδους επεξεργασίας.

Ανάλυση αιτίας: Συνήθως, τα πτερύγια του στροβίλου χαμηλής πίεσης είναι κατασκευασμένα από ανθεκτικό στη θερμότητα ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτό το υλικό έχει καλή αντοχή στη διάβρωση επειδή σχηματίζεται στην επιφάνειά του ένα πυκνό και σταθερό προστατευτικό φιλμ οξειδίου. Ωστόσο, εάν ο ατμός περιέχει C02, S02, ειδικά ιόντα χλωρίου, η προστατευτική μεμβράνη στην επιφάνεια της λεπίδας θα διαβρωθεί και θα αναπτυχθεί γρήγορα σε βάθος, προκαλώντας διάβρωση στη λεπίδα και η αντοχή της λεπίδας θα μειωθεί σημαντικά. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον ανοξείδωτο χάλυβα 2Cr13, η αντοχή σε κόπωση κάμψης στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου είναι 390 N/mm2 (μη χαραγμένο δείγμα, αριθμός κύκλου τάσης n=5x107, το ίδιο παρακάτω) και η αντοχή κόπωσης σε κάμψη σε καθαρό συμπυκνωμένο νερό εξακολουθεί να είναι 275~315N/mm2. Ωστόσο, σε διάλυμα οξειδίου με περιεκτικότητα σε NaCl >1%, η αντοχή σε κόπωση κάμψης πέφτει απότομα στα 115~135 N/mm2. Μειωμένη αντοχή σε κόπωση σημαίνει μικρότερη διάρκεια ζωής. Μέσω της επιθεώρησης οργάνων των τελικών λεπίδων, διαπιστώθηκε ότι η διάβρωση των τελικών λεπίδων χαμηλής πίεσης συνέβαινε κυρίως σε κάθε στάδιο στη ζώνη υγρού ατμού και συχνά εμφανιζόταν τοπική διάβρωση στην επιφάνεια της λεπίδας κάτω από το στρώμα αλάτων, η οποία στη συνέχεια επεκτάθηκε για να σχηματίσει ρωγμές. Η συνέχιση της λειτουργίας θα προκαλέσει σπάσιμο της λεπίδας λόγω κόπωσης από τη διάβρωση. Η επιθεώρηση και η ανάλυση των σπασμένων λεπίδων με όργανα έδειξε ότι το στρώμα ιζήματος του σπασίματος περιείχε χλωρίδια.