निम्न दबाव भाप टर्बाइन के अंतिम स्टेज ब्लेड की क्षति और उपचार

1. टर्बाइन ब्लेड के कार्यात्मक पर्यावरण की विशेषताएँ

बخار टर्बाइन के पंखों का कार्यात्मक परिवेश बहुत जटिल और कठिन होता है। विशेष रूप से, उन्हें तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: उच्च, मध्यम और निम्न दबाव क्षेत्र। उच्च और मध्यम दबाव क्षेत्रों के पंखों की तुलना में, निम्न दबाव बخار टर्बाइन के निम्न दबाव क्षेत्र के अंतिम पंखों की कार्यवाही निम्न विशेषताओं से लक्षित होती है: निम्न दबाव क्षेत्र के अंतिम चरण पर बخار का दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम होता है, बخار का आयतनिक प्रवाह दर मार्केडली बढ़ जाता है, और प्रवाह जटिल होता है; निम्न दबाव क्षेत्र के अंतिम चरण पर बخار में उच्च आर्द्रता होती है, और बخار में पानी के बूंदों का पंखों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है; जब बخار टर्बाइन को चर शर्तों में संचालित किया जाता है, तो निम्न दबाव क्षेत्र के अंतिम पंख की कार्यात्मक स्थिति सबसे अधिक बदलती है, जो इसकी शक्ति और ध्वनि को गंभीर रूप से प्रभावित करती है; निम्न दबाव क्षेत्र के अंतिम पंख अन्य पंखों की तुलना में लंबे होते हैं, और शक्ति की स्थितियाँ अधिक कठिन होती हैं।

ये विशेषताएँ यह मांगती हैं कि निम्न-दबाव वाले अनुभाग के अंतिम-स्टेज पंखों के डिजाइन को निम्न-दबाव वाले भाप टर्बाइनों के डिजाइन और निर्माण क्रम में अधिक समग्र और सावधानीपूर्वक विचार किया जाए। सामान्य रूप से, निम्न-दबाव वाले अनुभाग के अंतिम-स्टेज पंखों के डिजाइन को अन्य पंखों के डिजाइन की तुलना में अधिक उन्नत विश्लेषण कार्यक्रमों, अधिक गणनाओं और अधिक जटिल संरचनात्मक डिजाइनों की आवश्यकता होती है। निर्माण में अधिक कठिनाई होती है, जैसे: विद्युत चिंगारी और फ्लेम क्वेन्चिंग और उच्च-आवृत्ति क्वेन्चिंग बढ़ाव, थर्मल स्प्रे, लेजर क्लैडिंग, स्थानीय लेजर सतह क्वेन्चिंग, परिधि में बनावट, आदि। इसके बावजूद, अंतिम-स्टेज पंखों को क्षति होना अभी भी समय-समय पर होती है।

2 निम्न दबाव वाले अनुभाग में अंतिम स्टेज पंखों के क्षति के रूप और कारण

निम्न दबाव के खंड में अंतिम स्टेज के पंखों पर क्षति की कई रूप और कारण हैं, मुख्य कारण हैं: यांत्रिक क्षति की रूप और कारण; गैर-यांत्रिक क्षति की रूप और कारण।

यांत्रिक क्षति और कारण: उदाहरण के लिए, बाहरी कठोर कण टर्बाइन में प्रवेश करके पंखों को क्षति पहुंचाते हैं, टर्बाइन के अंदर के स्थिर भाग गिर जाते हैं और पंखों को क्षति पहुंचाते हैं, रोटर और सिलेंडर अच्छी तरह से समायोजित नहीं होते हैं या सिलेंडर विकृत हो जाता है, जिससे पंख भाप सील से घर्षण करते हैं और पंख के ढक्कन पर चाक कट जाते हैं, आदि। हालांकि, अधिकांश क्षति अंतिम पंखों के डिजाइन कारकों के बाहर के कारणों से होती है, जो यांत्रिक क्षति है। इस प्रकार की क्षति को इसकी गंभीरता और संचालन पर प्रभाव के आधार पर विभिन्न मापदंडों द्वारा संभाला जा सकता है।

गैर-यांत्रिक क्षति और कारण: खराब भाप की गुणवत्ता के कारण पंखों की सड़ने से होने वाली क्षति; गीली भाप में तरल जल के प्रहार से होने वाली पानी की कटाव द्वारा होने वाली क्षति। यह लेख मुख्य रूप से निम्न-दबाव खंड के पंखों के दो गैर-यांत्रिख क्षति कारणों और उपचार विधियों पर चर्चा करता है: खराब भाप की गुणवत्ता के कारण पंखों की सड़ने से होने वाले कारणों का विश्लेषण और उपचार विधियाँ।

कारण विश्लेषण: आमतौर पर, कम-दबाव टर्बाइन के पंखे हीट-रिजिस्टेंट स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं। यह सामग्री अच्छी धातु-कारोबारी प्रतिरोधकता रखती है क्योंकि इसकी सतह पर एक घनी और स्थिर ऑक्साइड सुरक्षा फिल्म बनती है। हालांकि, यदि भाप में C02, S02, विशेष रूप से क्लोराइड आयन होते हैं, तो पंखे की सतह पर बनी सुरक्षा फिल्म कोरोशन से प्रभावित हो जाती है और गहराई में तेजी से विकसित होती है, जिससे पंखे को कोरोशन होता है और पंखे की दृढ़ता में बहुत बड़ी कमी आती है। 2Cr13 स्टेनलेस स्टील को उदाहरण के रूप में लें, कमरे के तापमान पर हवा में इसकी झुकाव थकान मजबूती 390 N/mm2 होती है (अप्रभावित प्रतिदर्श, तनाव चक्र संख्या n=5x107, नीचे उल्लिखित सभी उदाहरण इसी तरह के हैं), और शुद्ध संघटित जल में इसकी झुकाव थकान मजबूती अभी भी 275~315N/mm2 होती है। हालांकि, >1% NaCl सांद्रण वाले ऑक्साइड विलयन में, झुकाव थकान मजबूती तेजी से 115~135 N/mm2 तक कम हो जाती है। थकान मजबूती में कमी का अर्थ है उपयोग की अवधि का संक्षिप्तीकरण। अंतिम पंखों की यंत्र संगीतीय जाँच के माध्यम से पाया गया कि कम-दबाव अंतिम पंखों की कोरोशन अधिकतर गीली भाप क्षेत्र में प्रत्येक स्तर पर होती है, और पंखे की सतह पर फ्लेक परत के तहत स्थानीय कोरोशन अक्सर होता है, जो बाद में फिसलियों को बनाने के लिए विस्तारित हो जाता है। चालू संचालन को जारी रखने से पंखे कोरोशन थकान के कारण टूट सकते हैं। टूटे हुए पंखों की यंत्र संगीतीय जाँच और विश्लेषण से पाया गया कि टूटने की धूल परत में क्लोराइड शामिल थे।