Zaudējumi un apkalpošana pēdējās loksnes posmā zemspiediena smilšu turbīnā

1. Turbīnas loksnes darba vides īpašības

Darba vides garo turbinas loksnes ir ļoti sarežģītas un smagas. Konkrēti tās var sadalīt trīs daļās: augstspieduma, vidējspieduma un zemspieduma sadaļas. Salīdzinot ar loksņām augstspieduma un vidējspieduma sadaļās, pēdējām loksņām zemspieduma sadaļā ir šādas iezīmes: zemspieduma sadaļas pēdējā stāva spiedums ir zemāks nekā atmosfēras spiedums, garo tilpuma plūsmas ātrums pieaug nozīmīgi, un plūsma ir sarežģīta; zemspieduma sadaļas pēdējā stāva garā satur lielu mitruma daudzumu, un garā iekšā esošie ūdens kapītesi ietekmē loksnes nozīmīgi; mainīgos darbības apstākļos garo turīne pēdējās loksnes darbības stāvoklis zemspieduma sadaļā mainās visvairāk, kas nopietni ietekmē to stiprumu un vibrācijas; zemspieduma sadaļas pēdējā loksne ir garāka nekā citas loksnes, un stipruma prasības ir striktākas.

Šīs raksturības prasa, lai zemspiediena nodaļas pēdējo šķirņu dizaina izstrāde būtu plašāk un uzmanīgāk apsvērta zemspiediena smilšu dūmu turbinu projektēšanas un ražošanas procesā. Parasti runājot, zemspiediena nodaļas pēdējo šķirņu dizains prasa modernākus analīzes programmas, vairāk aprēķiniem un sarežģītākiem struktūras dizainiem salīdzinājumā ar citu šķirņu dizainiem. To ražošana ir grūtāka, piemēram: elektrosparņa un flēmas ugunskrustošana, augstfrekvences uguns kristālizācija, termiskais spraudeņošana, lasers loma, lokāla laseru virsmas kristalizācija, perifērijas iebūve utt. Nepieminot to, pēdējie šķirņi joprojām mirst no laika uz laiku.

2 Pēdējo šķirņu bojāšanās formas un cēloņi zemspiediena nodaļā

Zaudējumu pēdējo loksniņu bojāšanās zonā, kas atrodas uz nospieduma daļas beigām, ir daudz veidu un cēloni, galvenie no tiem ir: mehāniskās bojāšanās veidi un cēlonis; ne-mehāniskās bojāšanās veidi un cēlonis.

Mehāniskā bojāšanās un tās cēlonis: Piemēram, turbinē ienāk ārēji cilvēkdari tievi materiāli un to dēļ tiek bojātas loksniņas, turbinē atrodas fiksētie elements no kuriem atkrit kāds gabals un tas bojā loksniņas, rotors un cilindrs nav pareizi pielāgoti vai cilindrs ir deformatijs, kas izraisa loksniņu triucienus ar dzirkstiem un uz loksniņu apakšiene ir nogrieztas sulītes utt. Tomēr vairums no šīm bojājumiem rodas citiem cēlonim nekā finālo loksniņu dizaina faktoriem, kas ir mehāniskās bojāšanās. Šāda veida bojājumus var apkarot, izmantojot atbilstošas pasākumus, atkarībā no to stipruma un ietekmes uz darbību.

Ne-mehāniskās bojājuma un to cēloņi: bojājums, izraisīts korozijas dēļ lēkšņu stiepļa ķīmiski nepareizam garam; bojājums, izraisīts ūdens izkrāpšanās dēļ, kas radīta ar šķidzenu saturošo mitru gara iedarbību. Šis raksts galvenokārt apspriež divus ne-mehāniskos bojājuma cēloņus un to uzlabošanas metodes zemā spiediena nodaļas lēkšņu stiepļiem: analīze par bojājumu, izraisītu korozijas dēļ lēkšņu stiepļa ķīmiski nepareizam garam, un uzlabošanas metodes.

Kāras analīze: Parasti zemspiediena turbīnas loksnes izgatavotas no uzturīgas nestalīdzes. Šis materiāls ir apmierinoši uzturīgs, jo tā virsma veido ciešu un stabili oksīda aizsardzības slāni. Tomēr, ja smilšu satur C02, S02, īpaši hlorīdu joni, loksnes virsmai esošais aizsardzības slānis tiks korodēts un ātri attīstīsies dziļumā, kas izraisīs loksņu koroziju un lielāku samazinājumu loksņu spēka. Pieskaitot 2Cr13 nestalīdzę kā piemēru, tā līkuma noguruma spēks gaisā uzkošanas temperatūrā ir 390 N/mm2 (nemodificēta probe, spiediena ciklu skaits n=5x107, zemāk minētais ir tas pats), un tā līkuma noguruma spēks tīrā kondensācijas ūdenī joprojām ir 275~315N/mm2. Tomēr NaCl satura rīvī 1% oxīda risinājumā, līkuma noguruma spēks drastiski kritīs līdz 115~135 N/mm2. Samazināts noguruma spēks nozīmē saīsinātu dienestu laiku. Ar instrumentiem pētījot finālās loksnes, tika konstatēts, ka zemspiediena finālo loksņu korozija galvenokārt notiek katrā posmā mokrā smilšu zonā, un vietējā korozija bieži notiek loksnes virsmā zem akmeņu slāņa, kas pēc tam paplašinās, veidojot sprādzienu. Turpinājot darbību, dēļ korozijas noguruma var radīties loksnes sadalīšanās. Instrumentu pētījums un analīze par sadalījušos loksniem liecināja, ka sadalījuma akmeņu slānis satur hlorīdus.