저압 증기 터빈 최종 단계 블레이드의 손상 및 처리

1. 터빈 블레이드의 작업 환경의 특성

증기 터빈 블레이드의 작업 환경은 매우 복잡하고 혹독합니다. 구체적으로 고압, 중압, 저압 섹션의 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 고압 및 중압 섹션의 블레이드와 비교할 때 저압 증기 터빈의 저압 섹션의 마지막 블레이드의 작업 조건은 다음과 같은 특징을 갖습니다. 저압 섹션의 마지막 단계의 증기 압력은 대기압보다 낮고 증기 유량이 상당히 증가하고 흐름이 복잡합니다. 저압 섹션의 마지막 단계의 증기는 습도 함량이 높고 증기의 물방울이 블레이드에 상당한 영향을 미칩니다. 증기 터빈이 가변 조건에서 작동할 때 저압 섹션의 마지막 블레이드의 작업 상태가 가장 많이 변경되어 강도와 진동에 심각한 영향을 미칩니다. 저압 섹션의 마지막 블레이드는 다른 블레이드보다 길고 강도 조건이 더 엄격합니다.

이러한 특성은 저압 증기 터빈의 설계 및 제조 공정 중에 저압 섹션 최종 단계 블레이드의 설계를 보다 포괄적이고 신중하게 고려해야 함을 요구합니다. 일반적으로 저압 섹션 최종 단계 블레이드의 설계에는 다른 블레이드의 설계보다 더 진보된 분석 프로그램, 더 많은 계산 및 더 복잡한 구조 설계가 필요합니다. 제조는 더 어렵습니다. 예를 들어 블레이드의 전기 스파크 및 화염 담금질 및 고주파 담금질 강화, 열 분사, 레이저 클래딩, 국소 레이저 표면 담금질, 주변 인레이 등이 있습니다. 그럼에도 불구하고 최종 단계 블레이드의 손상은 여전히 ​​때때로 발생합니다.

2 저압부 최종단 블레이드의 손상형태 및 원인

저압 구간의 최종 단계 블레이드에는 다양한 형태와 원인이 있으며, 주요 손상은 다음과 같습니다. 기계적 손상의 형태와 원인, 비기계적 손상의 형태와 원인.

기계적 손상 및 원인: 예를 들어, 이물질이 터빈에 들어와 블레이드를 손상시키고, 터빈 내부의 고정 부품이 떨어져 블레이드를 손상시키고, 로터와 실린더가 제대로 정렬되지 않았거나 실린더가 변형되어 블레이드가 증기 씰과 마찰되고, 블레이드 덮개에 홈이 마모되는 등입니다. 그러나 대부분의 손상은 최종 블레이드의 설계 요인이 아닌 기계적 손상으로 인해 발생합니다. 이러한 유형의 손상은 심각도와 작동에 미치는 영향에 따라 다양한 조치를 통해 처리할 수 있습니다.

비기계적 손상 및 원인: 증기 품질이 좋지 않아 블레이드가 부식되어 발생하는 손상; 습한 증기에 액체 물이 충돌하여 발생하는 물 침식으로 인한 손상. 이 글은 주로 저압 섹션 블레이드의 두 가지 비기계적 손상 원인과 처리 방법을 논의합니다. 증기 품질이 좋지 않아 블레이드가 부식되어 발생하는 손상 원인과 처리 방법을 분석합니다.

원인 분석: 일반적으로 저압 터빈 블레이드는 내열성 스테인리스 스틸로 만들어집니다. 이 소재는 표면에 조밀하고 안정적인 산화 보호막이 형성되어 내식성이 좋습니다. 그러나 증기에 CO02, SO02, 특히 염화물 이온이 포함되어 있으면 블레이드 표면의 보호막이 부식되어 빠르게 깊이 발달하여 블레이드에 부식을 일으키고 블레이드 강도가 크게 감소합니다. 2Cr13 스테인리스 스틸을 예로 들면, 실온에서 공기 중 굽힘 피로 강도는 390N/mm2(노치 없는 시편, 응력 사이클 번호 n=5x107, 아래 동일)이고 깨끗한 응축수에서의 굽힘 피로 강도는 여전히 275~315N/mm2입니다. 그러나 NaCl 함량이 >1%인 산화물 용액에서는 굽힘 피로 강도가 급격히 떨어져 115~135N/mm2가 됩니다. 피로 강도가 감소하면 서비스 수명이 단축됩니다. 최종 블레이드의 계측 검사를 통해 저압 최종 블레이드의 부식은 대부분 습증기 구역의 각 단계에서 발생했으며, 스케일 층 아래의 블레이드 표면에서 국소 부식이 자주 발생하여 균열을 형성했습니다. 계속 작동하면 부식 피로로 인해 블레이드가 파손됩니다. 계측기로 파손된 블레이드를 검사하고 분석한 결과 파쇄 퇴적층에 염화물이 포함되어 있음이 밝혀졌습니다.